Bei der Färbung des Baumwollgewebes Denim in sein typisches Blau wird in der milliardenschweren Jeansindustrie das Pigment Indigo verwendet: Ein Prozess, der enorme CO2-Emissionen verursacht und bei dem große Mengen giftiger Chemikalien freigesetzt werden und Gewässer und Böden verschmutzen. Denn das einst aus Pflanzen gewonnene Färbemittel wird längst synthetisch hergestellt. Anders wäre es nicht möglich, die enormen Mengen zu produzieren, nach denen die Modeindustrie verlangt.
Eine nachhaltige und umweltschonende Alternative ist Indikan: eine farblose, wasserlösliche Verbindung, die durch chemische Reaktionen zu Indigo wird. Bisher fehlte aber ein Verfahren für die Umwandlung von Indikan in Indigo in großen Mengen. Ein solches stellte nun ein Forschungsteam um Ditte Welner und Katrine Qvortrup von der Technischen Universität (DTU) Kopenhagen in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals „Nature Communications“ vor.
Enzym als Katalysator
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelten eine verbesserte Variante eines Enzyms namens Indoxylglykosyltransferase. Dieses Enzym kommt in der Natur etwa im Färberknöterich (Polygonum tinctorium) vor – einer blaufärbenden Pflanze. Enzyme wirken wie Katalysatoren und können chemische Reaktionen beschleunigen. Mit der neuen Variante der Indoxylglykosyltransferase lässt sich laut dem Forschungsteam Indikan in großen Mengen kostengünstig herstellen.
Aggressive Chemikalien sind dafür nicht notwendig, und die Umwandlung von Indikan ins leuchtend blaue Indigo kann sogar direkt auf dem Jeansgarn stattfinden, wie das Team in der Studie beschreibt.
Neben dem Verfahren zur Herstellung von Indikan entwickelten die Forscherinnen und Forscher auch eine schonende Färbmethode. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Lichtquellen das Färben von Denim in einer Lösung mit Indikan unterstützen, darunter LEDs, natürliches Licht und sogar gewöhnliche Glühbirnen für den Haushalt. Beide Methoden – sowohl jene zur Herstellung von Indikan als auch jene zur Färbung – sind laut Studie nachhaltiger und umweltschonender als die bisherige Färbung mit Indigo.
Weniger Giftmüll, geringere C02-Emissionen
Jedes Jahr werden laut Marktanalysen vier Milliarden Paar Jeans mit Indigo gefärbt, so das Forschungsteam. Der Küpenfarbstoff Indigo ist wasserunlöslich und benötigt – im Gegensatz zu Indikan – aggressive Reduktionsmittel. Bei der Jeansproduktion könnte dadurch also deutlich weniger Giftmüll produziert werden. Und auch die weltweiten CO2-Emissionen könnten nach Schätzungen des Forschungsteams pro Jahr um 3,5 Millionen Tonnen verringert werden.
Die Textilindustrie zählt zu den größten Umweltverschmutzern. Produziert wird dort, wo es am günstigsten ist: in den Ländern des globalen Südens, wo die Löhne niedrig und die Arbeitsbedingungen schlecht sind. Eine geringere Umweltbelastung könnte Unternehmen dazu bringen, regionaler zu produzieren, so die Studienautorinnen und -autoren. Und das würde neben Nachhaltigkeit auch die vieldiskutierte Transparenz in der Lieferkette verbessern.