Mit einer vollen Mülltonne fing alles an. Als Dominic Frank mit Familie eine Wohnung in Berlin-Pankow gegen ein Reihenhaus im Brandenburgischen getauscht hatte, bemerkte er erstmals, wie viel Müll bei ihnen anfiel. Kaum war die Tonne vor dem Haus geleert, quoll sie schon wieder über. Bald wusste er, warum: Zwei Drittel des Hausmülls gingen auf die hygienischen Bedürfnisse seiner beiden kleinen Töchter zurück, schätzt der Familienvater. Auf bergeweise gebrauchte Wegwerfwindeln.

Zwei Fragen beschäftigten ihn fortan: Lässt sich der Müllberg vermeiden? Und falls nicht, gibt es eine umweltverträgliche Alternative zu dem aus Kunststoff gefertigten Massenprodukt? Die erste Frage konnte er schnell beantworten. Stoffwindeln im Retrostil kamen weder für ihn noch für seine Frau in Frage. Berufstätige Eltern wie die Franks haben wichtigere Dinge zu tun, als sich um die Wiederaufbereitung von mit den Hinterlassenschaften ihrer Kinder durchtränkten Tüchern zu kümmern. Also widmete er sich der Suche nach der Alternative, einer umweltfreundlichen Windel.

Als Chemiker ging Dominic Frank das Problem systematisch an. Zunächst schnappte er sich eine Schere, griff nach einer handelsüblichen Windel und zerlegte sie in ihre Bestandteile. Zum Vorschein kamen mehrere dünne Schichten, die meisten davon aus Plastik. Sein größtes Interesse aber galt einer Schicht mit kleinen Kügelchen. Superabsorber wird dieses Granulat in der Branche genannt, weil es Urin aufsaugt und sich dabei in ein Gel verwandelt, so dass nichts nässt.

Immer weniger wollen ihr Kind in Plastik wickeln

Der Superabsorber steckt im so genannten Windel- oder Saugkern. Das ist der Ort, an dem das Pipi am Ende festgehalten werden soll. Damit es dort auch ankommt, wird es durch drei Schichten nach innen geleitet. Direkt auf der Haut liegt ein Innenvlies, das Flüssigkeit an das Aufnahmevlies abgibt – die Oberfläche soll trocken bleiben. Da ein Baby immer auf die gleiche Stelle pieselt, bedarf es noch einer Verteilerauflage, die alles gleichmäßig über die Fläche ausbreitet, und von dort sickert der Urin zum Superabsorber. Dieser schier wundersame Stoff hat die Windeln in den vergangenen 30 Jahren revolutioniert. Nichts schließt Urin besser ein als jene Kügelchen aus polymeren Estern und dem Natriumsalz der Acrylsäure.

Weil diese Verbindungen aus Erdöl synthetisiert werden, überzeugen sie nicht mehr alle Eltern. Immer weniger wollen ihr Kind in Plastik wickeln. Sie bevorzugen wiederverwertbare Rohstoffe. Gefragt sind Materialien, die umweltverträglich in der Produktion, biologisch abbaubar und trotzdem sanft zur Babyhaut sind.

Dominic Frank war klar, dass der Weg zu einer Ökowindel über den Windelkern geht. Nur wenn es gelänge, die Kunststoffkügelchen durch ein nachwachsendes Material zu ersetzen, könne eine Windel als nachhaltig gelten. Die ersten Experimente machte er in der heimischen Küche. Er füllte Kartoffelstärke aus dem Supermarkt in Teebeutel und tunkte diese in Wasser. Nach einer Weile prüfte er, wie viel Flüssigkeit die Stärke aufgesogen hatte. Mit dem Ergebnis war er nicht zufrieden.

Ökowindeln: Außen bio, innen Erdölprodukt

Mehr als fünf Jahre sind seither vergangen, und schon damals gab es umweltfreundliche Varianten im Handel. Frank zerlegte auch diese Ökowindeln, und was er fand, überraschte ihn. Außen klebte zwar eine Folie aus Maisstärke, aber im Windelkern fanden sich ebenfalls Polyacrylkügelchen, der Kunststoffanteil blieb hoch. Außen bio, innen Erdölprodukt – so sollte eine Ökowindel seiner Meinung nach nicht beschaffen sein.

Also experimentierte der Chemiker weiter, versuchte es mit vernetzter Stärke aus Industriekartoffeln, die in Brandenburg angebaut werden. Die sind für den Verzehr zu mehlig, bestehen jedoch zu einem Viertel aus saugfähiger Stärke: Ein Gramm nimmt 35 Gramm Wasser auf. Kartoffelstärke sollte es also sein, Frank hatte seinen biogenen Superabsorber gefunden. Zudem ersetzte er zwei der Plastikschichten durch Maisstärke, wie es für ökologische Müllbeutel üblich ist. Nur die Klettverschlüsse und Gummibänder bestanden weiterhin aus Kunststoff.

Im Dezember 2015 hielt Frank den ersten Prototyp in Händen. Fairwindel sollte sein Produkt heißen. Doch bis zur Marktreife dauerte es. Der erste Windelhersteller hatte Probleme, die Kartoffelstärke zu verarbeiten; als das endlich gelang, stand die Brandenburger Firma vor der Pleite. Bis Ersatz gefunden war, vergingen weitere Monate. Frank gab nicht auf, und die erste Testphase lief gut: 15 befreundete Familien wickelten ihre Kinder ein paar Wochen lang mit Fairwindeln, die Resonanz war gut. Als dann im Sommer 2016 der MDR ein Porträt über ihn ausstrahlte, schnellten die Bestellungen auf der Homepage in die Höhe. Er kam den Anfragen kaum hinterher.

Ein trockener Ökopopo ist eine Investition

Vier Größen bietet Dominic Frank heute an, Newborn, S, M und L. Hergestellt werden sie in der Schweiz, wo genau, will Frank aus Angst vor Industriespionage nicht sagen. Zehntausende Windeln pro Monat stellt er her, verschickt wird alles per Post. Fairwindeln bestehen zu 80 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen, darauf ist der Erfinder stolz. Stolz ist auch der Preis: Eine Fairwindel kostet etwa dreimal so viel wie eine herkömmliche aus dem Supermarkt, etwa 60 Cent das Stück.

Rund 5000 Windeln verbraucht ein Kind, ehe es trocken ist, da kommt am Ende ein kleines Vermögen zusammen. So viel Umweltbewusstsein muss man sich leisten können. Doch Frank verfolgt ambitionierte Ziele: »Wir wollen die Windel kompostierbar machen.« Das klingt gut, aber selbst eine vollständig biologisch abbaubare Windel wird nur dann akzeptiert, wenn sie sich im Härtetest bewährt. Das bedeutet, sie muss dicht halten und das Baby trocken.

Den Trend zum Umweltbewusstsein, somit den Wunsch nach Ökowindeln, hat man auch im hessischen Schwalbach bemerkt. Nicht weit von Frankfurt am Main, am Fuße des Taunus, forscht der Marktführer Procter & Gamble (P&G) hier an neuen Produkten. Das amerikanische Unternehmen hat etwas geschafft, was nur wenigen gelingt: ein Produkt zu entwickeln, dessen Markenname die gesamte Produktgruppe beherrscht. Deonyme werden solche Marken genannt. Die Rede ist von Pampers.

Pampers' Umsatz steigt mit dem Müllberg

Die Macht der Marke ist beeindruckend. Jedes zweite Baby oder Kleinkind wird heute mit Pampers gewickelt. Seit 1973 produziert das amerikanische Unternehmen für den deutschen Markt, die ersten wurden 1961 hergestellt. Erfunden hat sie der Chemieingenieur Victor Mills, arg genervt vom Abkochen durchtränkter Stoffwindeln seiner Enkel. Mehr als zehn Milliarden Dollar setzt das Unternehmen mit Windeln weltweit um. Nicht nur der Umsatz steigt von Jahr zu Jahr, sondern auch der Müllberg. Und damit der Druck, die Umwelt stärker zu berücksichtigen.

Im Forschungszentrum von P&G arbeiten 250 Mitarbeiter an solchen Lösungen für Pampers, eine von ihnen ist die Chemikerin Katharina Marquardt. Sie empfängt ihren Besuch am Haupteingang und führt ihn zum Windellabor am anderen Ende des Gebäudes. »Eingang Windelstudien« steht auf einem Schild. Die Schiebetür öffnet sich, herein kommt eine Frau mit einem Kindersitz unter dem Arm. Darin schläft ein Baby oder besser: ein kleiner Proband. Bevor die Frau ins Windellabor tritt, wirft sie das Testmaterial in eine Klappe, sicher verpackt. »Das sind die Gebrauchtwindeln für das Labor«, erklärt Marquardt. Dort werden sie einer Qualitätsprüfung unterzogen.

»Unsere Windeln sollen so dünn und bequem sein wie eine Unterhose«Katharina Marquardt

Jede Woche nehmen 1000 Eltern an den Windelstudien von P&G teil. Für ein paar ausgefüllte Fragebogen erhalten sie alle Produkte gratis. Das können neu entwickelte Prototypen sein oder Konkurrenzprodukte wie zum Beispiel die Fairwindel. Außerdem betreibt P&G auf dem Firmengelände ein kleines Spielplatzlabor. Hier beobachten Forscher, wie sich die Kleinen mit Windel bewegen. Sie achten darauf, ob die Windel richtig sitzt oder ob sich das Kind eingeengt fühlt. »Unsere Windeln sollen so dünn und bequem sein wie eine Unterhose«, sagt Katharina Marquardt. Tragekomfort sei jedenfalls ein erklärtes Ziel, ein anderes der ökologische Fußabdruck, den man in Zukunft minimieren wolle.

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Im Versuchslabor will Marquardt demonstrieren, wie sehr die Entwicklung der Windel bereits fortgeschritten ist und warum sich manche Bestandteile nicht so einfach ersetzen lassen. Nur wenige Eltern ahnen vermutlich, wie viel Technik und Finesse in diesem praktischen Gebrauchsartikel steckt. 200 Milliliter Pipi muss eine Windel in sich aufsaugen, so viel Flüssigkeit kommt während einer Nacht zusammen. Danach landet sie unbeachtet im Müll.

Für Menschen wie Katharina Marquardt ist eine Windel nicht einfach ein Wegwerfprodukt, sondern Hightech. Besonders stolz ist man in Schwalbach auf die Entwicklung des Superabsorbers, ohne den fast keine Windel mehr auskommt. 1987 wurde das Granulat eingeführt, davor waren wattierte Schwergewichte im Dienst, vollgestopft mit Zellstoff. Sie wurden in Kartons verkauft, groß wie Nachtschränke. Der enorme Platzbedarf erklärt sich durch die Flüssigkeitskapazität: Zellstoff kann nur die vierfache Menge seines Eigengewichts aufsaugen, deshalb brauchte man sehr viel Material, um ein Kind trocken zu halten.

Superabsorber nimmt 30-mal sein Gewicht auf

Damals lag auf dem Wickeltisch oft noch eine Rolle Paketband, weil der Klebeverschluss nichts taugte. Im Gegensatz dazu kann der Superabsorber die 30-fache Menge seines Gewichts aufnehmen. Einige Dutzend Kügelchen können viel Flüssigkeit aufsaugen. Um welche Mengen es sich handelt, demonstriert Katharina Marquardt in einem kleinen Versuch. Sie gießt Wasser auf die Kügelchen, rührt um, sofort quillt ein Gel. Anschließend dreht sie den Behälter um: Nichts tropft, die Flüssigkeit bleibt im Gel eingeschlossen.

Der Superabsorber besteht aus langen, in sich verknäulten Acrylatketten. Das Granulat zieht Wasser an, lagert es in Hohlräumen ein, lässt die Moleküle nicht mehr los und vernetzt sich zu einem stabilen, dreidimensionalen Gerüst. So bleibt der Babypopo trocken, und so lässt sich der Schwammeffekt verhindern, mit dem sich frühere Elterngenerationen herumschlagen mussten. Dicke Schichten aus Zellulose können Urin zwar zuverlässig aufsaugen, geben ihn unter Druck allerdings wieder frei. Trotzdem findet sich in Pampers nach wie vor Zellstoff im Windelkern, denn dieser nimmt das Pipi schneller auf und verteilt es besser als der Superabsorber.

»Die Fairwindel wäre bei uns durch alle Tests gefallen«Katharina Marquardt

Aber: »Bislang haben wir noch kein biologisches Material gefunden, das den Superabsorber ersetzen könnte«, sagt Katharina Marquardt. Allerdings experimentiert der Konzern zusammen mit Wissenschaftlern der Universität Erlangen-Nürnberg mit Acrylsäure, die aus Milchsäure gewonnen wird. Das Ergebnis wäre zwar noch immer Kunststoff, doch zumindest nicht auf Erdölbasis. Stärke als Ersatz ist für Procter & Gamble jedenfalls keine Option. »Die Fairwindel wäre bei uns durch alle Tests gefallen«, sagt Marquardt. »Stärke klumpt und wird sehr breiig.« In puncto Saugfähigkeit und Trockenverhalten sei diese ungeeignet, und trocken bliebe der Babypopo auch nicht lange.

Im Selbstversuch zeigte die Fairwindel tatsächlich Schwächen. Die beiden darin gewickelten Kleinkinder überstanden keine Nacht trocken, sondern erwachten morgens mit feuchtem Po. Das Ergebnis ist nicht repräsentativ, und Dominic Frank muss sich sowieso mit ganz anderen Problemen herumschlagen. Die Produktion seiner Fairwindel stand einige Zeit still, es kam zu Lieferengpässen, und das Recycling seiner Windel scheitert in Deutschland an der Düngemittelverordnung. Menschliche Ausscheidungen dürfen hier zu Lande nicht in der Biotonne entsorgt werden, selbst wenn diese von überaus gesunden Babys stammen, oder wenn die Windeln abbaubar sind. Es bliebe also nur der Komposthaufen im Garten.

Aber die Ökowindel ist viel mehr als bloß Wunschdenken oder ein Marketingziel, um dem Zeitgeist gerecht zu werden. Tüftler wie Dominic Frank scheinen etwas bewegt zu haben. Procter & Gamble etwa verspricht, bis zum Jahr 2021 in drei europäischen Städten ein Recyclingsystem einzuführen, in Norditalien ist eine Anlage bereits in Betrieb. So sammeln Eltern gebrauchte Windeln in einem speziellen Sack, den die Müllabfuhr abholt. In einem gigantischen Druckbehälter wird der Inhalt sterilisiert, danach können die Materialien wiederverwertet werden. Ob gestresste Eltern jedoch noch mehr Müll trennen, gar ihren eigenen, stinkenden Sondermüll anlegen wollen, ist eine andere Frage. Jeder Windelwechsel wird dann zu einer Härteprobe für das Umweltbewusstsein.