Die anaerobe Co-Vergärung von Textilabfällen mit Lebensmittelabfällen könnte zwei schwer zu bewältigende Abfallströme in erneuerbares Methan umwandeln und gleichzeitig die Abhängigkeit von Deponierung und Verbrennung verringern, so eine in Waste Disposal & Sustainable Energy veröffentlichte Studie. Die am 3. Juli 2026 angenommene Forschung wurde von Wissenschaftlern der University of Auckland in Neuseeland und der James Cook University in Australien durchgeführt.
Die Ergebnisse sind bedeutsam, weil Textilabfälle in enormem Umfang anfallen, wobei jährlich etwa 92 Millionen Tonnen entsorgt werden. Deponierung, Verbrennung und Recycling sind jeweils kostspielig oder ökologisch problematisch. Die anaerobe Vergärung kann organikreiche Abfälle in Biogas umwandeln, aber die alleinige Vergärung von Textilien wird durch unausgewogene Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnisse, das schwer abbaubare Keratin in Wolle und nicht biologisch abbaubares Polyester in Mischgeweben beeinträchtigt. Diese Materialien können die Hydrolyse verlangsamen, eine Versauerung oder Ammoniakhemmung auslösen und die Methanausbeute senken. Lebensmittelabfälle hingegen sind leicht biologisch abbaubar und nährstoffreich, was sie zu einem attraktiven Co-Substrat macht.
Das Team bewertete die Mono- und Co-Vergärung von Baumwolle, Polycotton und Wolle mit Lebensmittelabfällen in mesophilen Batch-Reaktoren und testete Substrat-zu-Inokulum-Verhältnisse (S/I) von 0,5 und 1 zusammen mit mehreren Textil-zu-Lebensmittelabfall- und Textil-zu-Textil-Mischungen. Sie kombinierten Methanmessungen, kinetische Modellierung mit einem modifizierten Gompertz-Modell, chemische und physikalische Analysen des Gärrests und die Berechnung von Co-Vergärungs-Leistungsindexwerten (C1), um synergistische oder antagonistische Effekte zu identifizieren. Die vollständige Studie ist über ihren veröffentlichten Datensatz (DOI: 10.1007/s42768-026-00316-y) verfügbar.
Die Methanausbeuten stiegen mit sinkendem S/I-Verhältnis. Baumwolle schnitt in der Mono-Vergärung am besten ab und produzierte 103 mL/g flüchtige Feststoffe und erreichte 25,87 % biologische Abbaubarkeit bei einem S/I-Verhältnis von 0,5. Die Co-Vergärung mit Lebensmittelabfällen erhöhte die Produktion im Allgemeinen, und die höchste Ausbeute von 129,7 mL/g VS stammte aus einem Baumwoll-zu-Wolle-Verhältnis von 6:1, das ein ausgewogenes C/N-Verhältnis von 20,63 aufwies. Die Synergie war am stärksten, wenn Lebensmittelabfälle mehr als 80 % der Mischung ausmachten, insbesondere bei Baumwolle, wo C1 den Wert 1 überschritt.
Die kinetische Analyse zeigte, dass mehr Lebensmittelabfälle die Lag-Phasen verkürzten und die Biogasproduktion beschleunigten. Eine 1:4-Mischung aus Baumwolle und Lebensmittelabfällen erreichte 111 mL/g VS mit etwa 29 % Methangehalt, während eine 1:1-Mischung aus Wolle und Lebensmittelabfällen aufgrund von Ammoniakhemmung fast kein Methan produzierte. Polycotton und Wolle zeigten antagonistische Effekte mit C1 unter 1, da Polyester dem Abbau widerstand und die Keratinstruktur der Wolle den mikrobiellen Zugang einschränkte. Post-Vergärungsanalysen führten die schlechte Leistung auf Restgehalte an flüchtigen Fettsäuren, löslichen chemischen Sauerstoffbedarf und freien Ammoniakstickstoff über inhibitorischen Schwellenwerten zurück.
Die Autoren beschrieben ein klares Betriebsprinzip: Die Co-Vergärung funktioniert am besten, wenn Lebensmittelabfälle die Mischung dominieren und das C/N-Verhältnis im optimalen Bereich bleibt. Baumwollreiche Mischungen waren besonders vielversprechend, während Polycotton und Wolle eine Vorbehandlung oder Faserrennung erfordern würden. Für Textilhersteller, Abfallmanager und Biogasbetreiber legt die Studie nahe, dass die Co-Vergärung Erträge verbessern, Fermenter stabilisieren und Abfälle von der Deponie fernhalten kann. Die meisten Behandlungen produzierten freien Ammoniakstickstoff innerhalb sicherer Grenzwerte für Biodünger, obwohl Polycotton- und Wollmischungen die inhibitorischen Schwellenwerte überschritten. Die Arbeit wurde durch Open-Access-Finanzierung unterstützt, die von CAUL und seinen Mitgliedsinstitutionen organisiert wurde, mit weiteren Informationen verfügbar unter http://chuanlink-innovations.com.
