FunColor ist ein neues Forschungsprojekt unter Leitung der Technischen Universität Berlin im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Innovationsraums Biotexfuture. Dabei handelt es sich um ein mehrjähriges Förderkonzept mit dem Ziel, den Transformationsprozess der Textilbranche sowie der gesamten textilen Wertschöpfungskette von erdöl- auf biobasiert zu unterstützen und diesen Gesamtprozess mit sozialwissenschaftlicher Forschung zu begleiten. Der Innovationsraum wird gemeinsam von der adidas AG und dem ITA der RWTH Aachen geleitet. FunColor leistet in diesem Kontext einen Beitrag zur Entwicklung biobasierter Textilfarbstoffe.

Nachhaltige Pigmentherstellung mit Aspergillus niger

Im Zentrum des Projekts steht die Erforschung von Pilzen als natürliche Quelle für Farbstoffe sowie die Herstellung dieser Farben durch Fermentation auf Basis nachwachsender pflanzlicher Rohstoffe. Diese organische Herkunft und biotechnologische Produktion soll dazu beitragen, den Weg für eine ökologisch nachhaltige Farb- und Pigmentproduktion der Zukunft zu ebnen.

Ziel von FunColor ist es, ein biotechnologisches Verfahren zur Herstellung von biologischen Farbpigmenten zu entwickeln, indem die etablierte, pilzbasierte „Zellfabrik“ Aspergillus niger genutzt wird. Mit diesem Pilz soll Pyomelanin hergestellt werden, ein schwarzes Pigment. Das Projekt untersucht die Anwendbarkeit biobasierter Pigmente zur umweltfreundlicheren Färbung von Textilien, um die Nutzung und Freisetzung konventioneller petrochemischer Farbstoffe zu verringern.

Skalierung der Pigmentproduktion und erste textile Umsetzungen

Im weiteren Verlauf werden gentechnische Modifikationen an Aspergillus niger vorgenommen, um die Pyomelanin-Produktion zu steigern sowie Standardverfahren für Fermentation, Extraktion und Formulierungsprotokolle zu entwickeln. Ein weiteres Ziel ist die Etablierung eines stabilen, durchsatzstarken und kosteneffizienten Textil-Färbeprozesses, der zugleich Farbechtheit, Farbstärke und Waschechtheit bietet. Darüber hinaus sollen textile Demonstratoren unter Verwendung verschiedener Garn-Ressourcen entwickelt, hergestellt und charakterisiert werden.

Erste Analysen des noch jungen Forschungsprojekts zeigen, dass sich Wolle und Polyamid in einem schönen, tiefen Braun färben lassen. Bei der Zellulosefaser Lyocell sprechen erste Ergebnisse für Erfolge bei einem hellen Grau, was die Wissenschaftler schon sehr optimistisch stimmt.

Anwendungspotenziale und Herausforderungen

Das innovative, biobasierte Färbeverfahren verspricht darüber hinaus Erfolge in einem weiteren Bereich, der immer wichtiger wird: UV-Schutz. So gehen die Forschenden aktuell davon aus, dass der Pilz ein Molekül produziert, das ihn effektiv vor UV-Strahlung schützt. Und erste Ergebnisse zeigen, dass dieses Molekül als UV-Schutzmechanismus auch im textilen Farbstoff funktioniert. Daher arbeiten die FunColor-Beteiligten daran, dass die Kleidung vor UV-Strahlung schützen kann. Auch besteht die Möglichkeit, dass das Molekül eine antimikrobielle Wirkung auf Kleidungsstücke und andere Textilien ausüben könnte. Diese weitere positive Eigenschaft müsste durch weitere Forschungen jedoch noch bestätigt werden.

Im Laufe des Jahres 2025 sollen erste Demonstratoren als Anschauungsobjekte vorgestellt werden, nachdem es gelungen ist, zahlreiche Pilzstämme zu gewinnen, die wesentlich mehr Pigmente produzieren als der Ausgangsstamm.

Als aktuelle Herausforderung sehen die FunColor-Forschenden die Steigerung der Melanin-Mengen: „Wir wollen mehrere hundert Gramm herstellen, was derzeit im Labormaßstab eine Herausforderung ist. Wir verfolgen mehrere Ansätze, dies zu erreichen. Eine wirklich spannende Sache!“, sagt Projektleiter Dr. Timothy Charles Cairns von der TU Berlin.