Erstmals im Tiefbau: Langlebige Geotextilien aus Naturfasern

Foto: doralinsamuel / envatoelements

Textilien im Tiefbau werden aufgrund der langen Haltbarkeit bisher nur aus synthetischen Fasern hergestellt. Naturfaserstoffe waren bisher für den Tiefbau ungeeignet. Durch Feuchte und Temperatur werden diese in der Erde zu schnell abgebaut. Forscher haben jetzt eine Beschichtung entwickelt, die diesen Prozess deutlich verlängert. Mit Ligninbeschichtung behandelte Geotextilien aus Naturfaserwerkstoffen sind eine Alternative, um CO2 einzusparen und den Austritt von Mikroplastik zu verhindern.

Im Tiefbau werden häufig in bestimmten Bereichen auch Textilien verarbeitet, beispielsweise zur Stabilisierung von Wasserschutzdämmen oder zur Verhinderung des Abfließens von schadstoffhaltigem Abwasser aus Abfalldeponien. Geotextilien helfen aber auch bei der Begrünung von erosionsgefährdeten Böschungen und machen sogar Asphaltschichten von Straßen dünner. Dabei werden die Textilien allerdings besonders stark beansprucht und müssen folglich extrem widerstandsfähig sein. Daher werden bisher ausschließlich Materialien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, weil nur diese unter den widrigen Bedingungen der Branche sehr lange haltbar sind. Umweltfreundliche Textilien hatten bisher im Tiefbau keine Chance. Doch das wird sich jetzt ändern. Denn die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben nun eine biobasierte Schutzbeschichtung entwickelt, die für eine Verlängerung der Lebensdauer empfindlicher Textilien sorgt. Es hängt von der Feuchte und den Temperaturen ab, bis sich Naturfaserwerkstoffe in der Erde abbauen. Damit sich diese Abbauzeit deutlich verlängert, forschte das Team in Denkendorf nach einer Beschichtung. Die Ligninbeschichtung erzeugt kein Mikroplastik und ist biologisch abbaubar. Lignin ist in Verbindung mit Cellulose praktisch der Klebstoff im Holz. Bei der Papierherstellung fällt Lignin als Abfallstoff an. Zurück bleibt ein Kraft-Lignin, das sich gut als Schutzbeschichtung eignet.

Nachhaltige Lösungen aus Naturfasern schützen die Umwelt

Weil Lignin spröde ist, muss es mit weichen Biowerkstoffen gemischt werden. Diese neue Mischung wurde im Forschungsprojekt auf Garne und Textilien aufgetragen. Die Prüfung nach biologischem Abbau wurde unter realen Bedingungen getestet. Das Ergebnis war positiv. Die Lebensdauer von Naturfasern konnte mit der Ligninbeschichtung um ein Vielfaches verlängert werden. Je dicker die Schutzbeschichtung war, umso länger hielt der Schutz. Freilandversuche ergaben, dass auch nach 160 Tagen die Ligninbeschichtung noch intakt war. Nachhaltige Anwendungen werden dadurch möglich. Die Lebensdauer ist ausreichend lang und das Material biologisch abbaubar. Bei der Begrünung von Graben- und Bachböschungen kann das bisherige synthetische Material ersetzt werden.

Deutlich verringerter CO2-Fußabdruck durch umweltschonende Geotextilien im Tiefbau

Textilien mit einer Ligninbeschichtung reduzieren den CO2-Fußabdruck deutlich. Die Abhängigkeit von erdölbasierten Produkten wird verringert und die Bildung von Mikroplastik im Boden wird verhindert. In Zukunft sind weitere Forschungsarbeiten notwendig, um den Abfallstoff Lignin als neuen Wertstoff in der Textilbranche zu etablieren. Unterstützt werden die Forschungsarbeiten im Rahmen von der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg vom Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg.

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