Linzer Forschende mit 3D-Druck und wachsender Kleidung gegen Fast Fashion

Angesichts der besorgniserregenden Umweltlage gerät auch die Textilbranche immer weiter in den Fokus. Der schnelle Wandel von Modetrends, die immer neu erscheinenden Kollektionen und der wachsende Kleidungskonsum führt zu einer enormen Menge weltweit existierender Kleidung. Die Fast Fashion führt schließlich dazu, dass täglich riesige Textilmengen im Müll landen und immer mehr Kleidung produziert wird. Sowohl Umweltschützer als auch neue EU-Richtlinien fordern die globale Textilwertschöpfungskette ressourcensparender und nachhaltiger zu gestalten. Um dem Teufelskreis aus dem Wegwerfen und Neukaufen von Textilien entgegenzuwirken und die lokale Herstellung und Kreislaufwirtschaft zu fördern, hat sich ein Forscherteam der Kunstuniversität Linz unter Anwendung innovativer Materialien und Technologien wie des 3D-Druckes der Problematik gewidmet.

Im Rahmen ihres künstlerisch-wissenschaftlichen PEEK-Projektes „Fashion and Robotics“ entwickeln die Forscher neue Ansätze für eine nachhaltigere Modeproduktion. Das vom Wissenschaftsfonds FWF geförderte Projekt umfasst die Entwicklung von Bio-Stoffen, die dreidimensional aus einer Nährlösung wachsen, Roboter zum Flicken von Kleidung und KI für Fabriken. Das Team legte bei ihrer Forschung vor allem den Fokus auf einen von grundauf neuen Ansatz des Produktionsprozesses durch innovative Technologien wie den 3D-Druck und neue Materialien, anstatt den traditionellen Prozess zu optimieren. Mitglieder des Forschungsteams sind Johannes Braumann, Leiter des Bereichs Creative Robotics an der Kunstuniversität Linz, die Projektleiterin und Modedesignerin Christiane Luible-Bär, Professorin und Co-Leiterin des Studiengangs Fashion & Technology an der Kunstuniversität Linz, sowie Werner Baumgartner, Leiter des Instituts für Medizin- und Biomechatronik an der Johannes Kepler Universität Linz.

(Bild: Fashion Robotics)

Innovative Reparatur und Herstellung von Kleidung

Innerhalb des Forschungsprojektes produzierten die Forscher im ersten Schritt ein Kleidungsstück mit Hilfe von Robotern, die den 3D-Druck anwendeten. Zusätzlich entwickelte das interdisziplinäre Team Roboterarme, die im Stande sind, dreidimensional zuzuschneiden oder zu nähen. In einem nächsten Schritt wurde Electro-Spinning entwickelt. Diese Technologie sollte das herkömmliche „Stopfen“ mit einem innovativen nachhaltigeren Vorgang ersetzen. Dabei werde in einem Hochspannungsfeld von einem Roboterarm ein Polymer auf die zerrissene Stelle eines Kleidungsstücks gesprüht, welches Nanofasern bilde, die sich mit dem Textil verbinden, so Braumann. Die Anwendung wurde bereits 2023 bei der Ars Electronica in Linz und der Automatica in München vorgestellt.

Diese Robotik zur Reparatur von Kleidung bringt vielversprechende Vorteile. Durch die Automatisierung können Reparaturkosten auf etwa zwei Euro gesenkt werden, was zur Folge hat, dass die Reparatur leistbarer als der Neukauf und somit wieder attraktiver wird. Solche Roboter könnten auch in Fabriken für hohe Stückzahlen eingesetzt werden und folglich einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Produktion leisten, so Braumann. Im Kontext der Fabrik würde eine KI vorab die kaputte Kleidung scannen und zu reparierende Stellen erkennen. Die Technologie könnte aber auch über die Reparatur hinaus für das „3D-Redesign“ von Kleidung in Änderungsschneidereien genutzt werden. So würde der Lebenszyklus von Kleidern verlängert werden.

Shirts und Hose aus Bakterienzellulose (Bild: Fashion and Robotics)

Um die Materialien in der Mode nachhaltiger zu machen, haben die Forscher außerdem zusammen mit Werner Baumgartner erstmals eine 3D-Hose und 3D-Schuhe wachsen lassen. In dem Verfahren ersetzen neu entwickelte, nicht faserbasierte Biomaterialien das gewöhnliche Zuschneiden und Nähen von Textilien. Die Materialien wachsen aus Bakterien, und das sogar dreidimensional, nämlich etwa mit Hilfe von Schuhleisten, von denen der fertige Schuh sich schließlich ablösen lässt. Luible-Bär erklärt: „Auch hier ist der Roboter wichtig, aber in einer neuen Rolle, nämlich als Ernährer. Denn die Bakterien brauchen rund um die Uhr regelmäßig und gezielt eine Nährlösung, das kann eine Maschine zuverlässiger als ein Mensch.“ Die aus Bakterienzellulose gewachsenen Kleidungsstücke sind zwar zum jetzigen Stand nur Ergebnisse aus Experimenten der Grundlagenforschung, stellen jedoch einen Schritt in Richtung der eines Tages realisierten Anwendung des Verfahrens dar. Mehr Informationen erhalten Sie HIER auf der Website des Österreichischen Wirtschaftsfonds sowie auf der Website des Fashion Robotics Projektes.

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*Titelbildnachweis: FWF