DNA-basiertes Rückverfolgbarkeitssystem für eine nachhaltigere Textilindustrie

Das türkische Start-up DNACotton ist einer der fünf Finalisten der ISC3 Innovation Challenge 2024 zum Thema „Innovationen der Nachhaltigen Chemie für Textilien – Wir stellen die Start-ups in einer exklusiven Serie vor. Ende Oktober pitchen sie ihre Ideen auf dem ISC3 Investor Forum im Rahmen des Impact Festivals in Frankfurt.

Angesichts der wachsenden Besorgnis über Produktionsmethoden, Ressourcenverschwendung und die Fast-Fashion-Industrie verlangen die Verbraucher zunehmend nach Transparenz über die Herkunft ihrer Kleidung, die beteiligten Herstellungsprozesse und die verwendeten Materialien. Eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von der Rohstoffbeschaffung bis zum Einzelhandel sowie eine wirksame Überwachung stellen den Textilsektor vor große Herausforderungen. Die bahnbrechende DNABarkod-Technologie von DNACotton bietet eine praktikable Lösung. Dieses Blockchain-basierte Rückverfolgbarkeitssystem nutzt die genetische Kennzeichnung von Produkten in verschiedenen Produktionsstufen. Jedem Rohstoff wird ein eindeutiger genetischer Identifikator zugewiesen, der eine klare Identifizierung an jedem Punkt der Wertschöpfungskette ermöglicht.

Die in DNABarkod verwendeten Nanopartikel werden mit biotechnologischen Methoden hergestellt und sind gesundheitlich unbedenklich, da sie farblos, geruchlos, umweltfreundlich und frei von genetisch veränderten Organismen sind. Darüber hinaus hat das Team eine Softwarelösung zusammen mit einem robusten Cloud-System entwickelt, das einen QR-Code auf dem Produkt mit dem genetischen Code des DNA-Nanopartikels verknüpft. Während des gesamten Lebenszyklus des Produkts wird dieser QR-Code an verschiedenen Stellen gescannt, um den Weg des Produkts zu verfolgen, vom Transport über die Verarbeitrung bis hin zum Verkauf im Einzelhandel. Eine Fallstudie, die mit einem Textilunternehmen in Kahramanmaras (Türkei) durchgeführt wurde, hat die Wirksamkeit dieses Blockchain-basierten Rückverfolgbarkeitssystems in einer Jeans-Recyclingkette in derselben Region gezeigt. Damit belebt dieses einheimische Start-up-Unternehmen eine Branche in einer Region, die durch die Erdbebenkatastrophe von 2023 erheblich beeinträchtigt wurde und sich derzeit in einer schwierigen Wiederaufbauphase befindet.

Mit seiner Innovation für eine hundertprozentige Rückverfolgbarkeit der Lieferkette von Textilen hat sich DNACotton bei der mit 25.000 € dotierten Innovation Challenge 2024 des Internationalen Kompetenzzentrums für Nachhaltige Chemie (ISC3) beworben. Die 23-köpfige internationale Fachjury hat das Start-up für seinen Beitrag zur Nachhaltigen Chemie als einen von 5 Finalisten nominiert. Sie pitchen ihre Ideen beim ISC3 Investor Forum, das dieses Jahr im Rahmen des Impact Festivals am 30. und 31. Oktober in Frankfurt stattfindet. Die Innovation Challenge ist Teil des jährlichen Investor Forums, mit dem das ISC3 bereits zum sechsten Mal internationale Start-ups, Investor*innen, Wissenschaftler*innen und Entscheider*innen zusammenbringt. Die zentrale Fragestellung des internationalen Wettbewerbs an die Start-ups weltweit lautete dieses Jahr: „Welche innovativen Ideen der Nachhaltigen Chemie haben das Potential, den Textilsektor zu verbessern?" Mehr als 50 Start-ups aus 30 Ländern haben sich beworben. Ihre Antworten reichen von umweltverträglicher Produktion über alternative Geschäftsmodelle und Materialien bis zu Recycling und innovativen Tools mit signifikantem Beitrag zur Integrität der Branche wie bei DNACotton.

Das synthetische DNA-Doppelverifizierungssystem bietet im Vergleich zu anderen Rückverfolgbarkeitstechnologien wie RFID (Radio Frequency Identification) ein höheres Maß an Sicherheit gegen Fälschungen. RFID stützt sich in der Regel auf QR-Codes oder Strichcodes, die physisch auf den Produkten angebracht sind und leicht vervielfältigt oder verändert werden können. Bei dem von DNACotton entwickelten Ansatz werden DNA-Partikel mit einer eindeutigen Sequenz auf eine Quelle, zum Beispiel ein Textilprodukt, aufgebracht, wodurch die Integrität des gesamten Systems gewährleistet wird. Diese Technik erleichtert den Informationsfluss über den gesamten Prozess, angefangen bei der Baumwolle – dem Ausgangsrohstoff – bis hin zum Endprodukt. Wenn ein QR-Code gescannt wird, werden diese Informationen gleichzeitig an das Cloud-System des Sicherheitszentrums übertragen. In Fällen, in denen keine Internetverbindung verfügbar ist, speichert das System DNA/QR-Code-Übereinstimmungen lokal und aktualisiert das Cloud-System mit neuen Informationen, sobald das Gerät wieder online ist. Die von dieser Technologieplattform gesammelten und gespeicherten Daten ermöglichen die Analyse von Umwelt- und Sozialindikatoren.

Diese Innovation bietet zahlreiche Vorteile, die über den reinen Kundennutzen hinausgehen. Sie ermöglicht es Unternehmen, eine statistische Prozesskontrolle und -analyse durchzuführen, was die Qualitätssicherung erheblich verbessert. Durch die Überwachung der Lieferkette und die Identifizierung von Ineffizienzen können wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung des Produktionsprozesses gewonnen werden. Darüber hinaus erleichtert das doppelte Verifizierungssystem die schnelle Rückverfolgung und Identifizierung von Produkten, was in Situationen wie Produktrückrufen von entscheidender Bedeutung ist.

„Die Innovation von DNACotton ist ein großer Schritt auf dem Weg zur eindeutigen Identifizierbarkeit eines Produkts entlang der gesamten Lieferkette und leistet damit einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Textilindustrie", so Dr. Alexis Bazzanella, Direktor des ISC3 Innovation Hub. Das Start-up zeigt in eindrucksvoller Weise, wie Nachhaltige Chemie eine entscheidende Rolle bei der Transformation in Richtung einer transparenten, sichereren und ressourcenscho-nenderen Textilproduktion spielen kann.

Die weiteren Finalisten der ISC3 Innovation Challenge 2024 und ihre Beiträge zum Thema „Innovationen der Nachhaltigen Chemie für Textilien" sind: