Die bequeme Yogahose, das eng anliegende Shirt oder auch dünne Socken: Es ist wahrscheinlich nicht lange her, dass du in etwas Elastisches geschlüpft bist. Dehnbare Stoffe sind allgegenwärtig – und sie werden immer beliebter: Der weltweite Markt für Elasthan-Kleidung oder auch Spandex, wie der Stoff in den USA und Kanada heißt, betrug im Dezember fast acht Milliarden US-Dollar und wird in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich jährlich um zwei bis acht Prozent wachsen.

Für deinen Tragekomfort sind das gute Nachrichten, für die Umwelt leider nicht so sehr. Die meisten Elasthan-Stoffe enthalten Fasern auf Erdölbasis, die Mikroplastik absondern und Jahrhunderte brauchen, um sich zu zersetzen. Selbst eine kleine Menge an kunststoffbasierten Elasthan-Fasern in einem natürlichen Kleidungsstück kann dazu führen, dass es nicht mehr recycelt werden kann.

Alexis Peña und Lauren Blake haben Good Fibes gegründet, um dieses Problem mit im Labor gezüchteten Elastikstoffen anzugehen. Sie arbeiten an der Tufts University und am Argonne National Laboratory in Illinois und verwenden eine Materialklasse namens seidenelastinähnliche Proteine (SELPs), um biologisch abbaubare Textilien herzustellen.

„Wir sprechen in vielen Branchen über Kreislaufwirtschaft, aber bei Textilien müssen wir uns damit befassen, was wir an der Quelle verwenden“, sagt Peña. „Echte Kreislaufwirtschaft muss bei den Rohstoffen beginnen.“

SELPs werden mithilfe von rekombinanter DNA hergestellt und sind gewissermaßen Nachahmerproteine. Sie sind von den natürlichen Eiweißen Seide und Elastin inspiriert und ihre Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Farbstoffaffinität und Elastizität lassen sich anpassen. Die Aminosäuresequenzen von Seide – wie Glycin-Alanin und Glycin-Serin – verleihen den Fasern Festigkeit, während die Molekularstruktur von Elastin für Dehnbarkeit sorgt. Kombiniert man diese Moleküle wie Legosteine, erhält man, zumindest theoretisch, die ideale flexible Faser.

Good Fibes ist ein junges Unternehmen, das seine elastischen Faserproteine von E. coli, einem gewöhnlichen Laborbakterium, herstellen lässt. Anschließend werden die Proteine in ein gelartiges Material umgewandelt, das durch Nassspinnen zu Fasern verarbeitet werden kann. Diese Fasern werden dann zu nicht gewebten Textilien oder zu Fäden und Garnen verarbeitet, um gewebte Stoffe herzustellen.

Die Skalierung bleibt jedoch eine Herausforderung: Für die Herstellung eines einzigen Testgewebes benötigt Blake nach eigenen Angaben mindestens ein Kilogramm mikrobielles Material. Die Fasern müssen außerdem dehnbar, haltbar und feuchtigkeitsbeständig sein, und zwar in den richtigen Proportionen. „Wir sind noch dabei, diese Probleme mit verschiedenen chemischen Zusätzen zu lösen“, sagt sie. Deswegen experimentiert sie auch mit pflanzlichen Proteinen wie Weizengluten, das ihrer Meinung nach in größeren Mengen verfügbar ist als Bakterien.

Die Herstellung ist die größte Hürde für Biotextil-Start-ups, sagt Timothy McGee, ein Experte für Biomaterialien beim Forschungslabor Speculative Technologies. „Viele Labors und Startups auf der ganzen Welt stellen erfolgreich rekombinante Proteine mit erstaunlichen Eigenschaften her, aber sie haben oft Schwierigkeiten, diese Proteine in brauchbare Fasern zu verwandeln“, sagt er.

Ein japanisches Unternehmen für Biomaterialien, Spiber, eröffnete 2022 eine kommerzielle Anlage zur Herstellung von Textilien aus rekombinanten E.-coli-Proteinen mithilfe eines Fermentationsverfahrens, das das Unternehmen 2007 entwickelt hatte. Im darauffolgenden Jahr, nach 16 Jahren Prototyping, verkauften The North Face, Goldwin, Nanamica und Woolrich als erste Massenmarken Kleidungsstücke aus den proteinbasierten Textilien von Spiber.

Good Fibes möchte dasselbe tun, allerdings für dehnbare Stoffe. Das Unternehmen hat vor kurzem damit begonnen, mit nicht gewebten Versionen seiner Textilien zu experimentieren, nachdem Peña 2024 einen Zuschuss des US-Energieministeriums in Höhe von 200.000 US-Dollar erhalten hatte. Die gängigsten Vliesstoffe werden für papierähnliche Produkte wie chirurgische Masken und Papierhandtücher verwendet, aber Peña stellt sich eine weichere, dehnbarere Version vor, die fast wie ein leichter Filz ist. Sie nutzte das Stipendium, um den ersten 3D-Biodrucker des Unternehmens zu kaufen, der im Januar geliefert wurde. Mit diesem Gerät wird sie mit der Musterung von Vliesstoffmustern beginnen.

Wenn das erfolgreich ist, sagt McGee voraus, könnte ein dehnbarer Vliesstoff eine besser skalierbare Option sein als Webstoffe. Aber er fügt hinzu: „Vliesstoffe sind nicht sehr strukturiert und daher normalerweise nicht sehr robust. Die Herausforderung für [Good Fibes] besteht darin, zu zeigen, welches Maß an Festigkeit und Zähigkeit – in welcher Größe und in welchem Maßstab – sie produzieren können, und zu welchen Kosten. Mit zusätzlicher Finanzierung planen Peña und Blake, sowohl gewebte als auch nicht gewebte Textilien weiterzuentwickeln.

In der Zwischenzeit haben sie bereits Beziehungen zu mindestens einem großen Einzelhandelsunternehmen für Sportbekleidung geknüpft, das ihre zukünftigen Stoffmuster testen möchte. „Sie sagen: ‚Wenn ihr ein Muster habt, schickt es uns!'“, sagt Blake und fügt hinzu, dass sie glaubt, dass Good Fibes in zwei Jahren marktreif sein wird. Bis dahin wird ihre Modeinnovation im Labor weiter Gestalt annehmen. Wie Blake es ausdrückt: „Wir denken groß, indem wir klein denken – bis hin zur molekularen Ebene“.