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Nachhaltige Verpackungslösungen – Eco-Design by Multivac – Teil 2

Entwicklung nachhaltiger Verpackungskonzepte

Die Einführung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft stellt die Verpackungsbranche vor eine Herausforderung.
Die Einführung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft stellt die Verpackungsbranche vor eine Herausforderung.
(Bild: Multivac)

Auf dem Weg hin zu einer Kreislaufwirtschaft wird die Industrie einen mehrstufigen Transformationsprozess durchlaufen müssen, weshalb neben der Recyclingfähigkeit von Verpackungen auch inkrementelle Verbesserungen wie eine Verringerung des Materialeintrags sowie Innovationen hinsichtlich alternativer Verpackungsmaterialien eine elementare Rolle spielen werden.

Das ganzheitliche Lösungsportfolio von Multivac beinhaltet dabei Ansätze zur Optimierung einer Vielzahl an Parametern wie Effizienz, Produktivität, Hygiene, Lebensmittelsicherheit, Flexibilität und Produktschutz. Insbesondere in der Lebensmittelindustrie muss die Verpackung eine optimale Produktpräsentation am Point of Sale sowie eine maximale Haltbarkeit der verpackten Produkte ermöglichen. Das Ziel der Initiativen von Multivac ist es insbesondere, Mehrwert für die Industrie zu schaffen.

Durch den Einsatz alternativer Verpackungskonzepte lassen sich positive Effekte erzielen.
Durch den Einsatz alternativer Verpackungskonzepte lassen sich positive Effekte erzielen.
(Bild: Multivac)

Nachhaltigkeit von Verpackungskonzepten

In diesem Kontext lassen sich für die Entwicklung von nachhaltigen Verpackungskonzepten unterschiedliche Handlungsfelder definieren. Eine zentrale Rolle nimmt dabei die Reduzierung von unnötigem Materialeinsatz ein. Im Rahmen der EU-Kunststoffstrategie wird beispielsweise die Anpassung der Verpackungsgröße an das Inhaltsvolumen sowie generell die Vermeidung unnötiger Volumina beziehungsweise Flächenerzeugung gefordert. Darüber hinaus kann auch die Geometrie der Verpackung so adaptiert werden, dass sich auch bei reduzierten Materialstärken eine ausreichende Stabilität erzielen lässt. Im Sinne einer bestmöglichen Ressourcennutzung ist zudem die Wahl der richtigen Verpackungsgröße entscheidend. Bei größeren Füllmengen kann in der Regel ein geringerer Materialeintrag pro Kilogramm verpacktem Lebensmittel erzielt werden. Allerdings steigt zugleich die Wahrscheinlichkeit, dass der Endkunde das Produkt nicht vollständig aufbrauchen kann, bevor es verdirbt. Bei der Anpassung der Verpackungsdimensionen gilt es demnach, einen „Sweet Spot“ zwischen Materialeinsatz und potenzieller Lebensmittelverschwendung zu finden.

Alternative Verpackungskonzepte

Auch die Umstellung auf alternative Verpackungskonzepte wie etwa die Substitution von Hartfolienverpackungen durch flexible Verpackungen oder Skinverpackungen, die im Vergleich zur Produkteinwaage weniger Materialeinsatz erfordern, ist ein probates Mittel. Zusätzlich kann auch der Einsatz von Schrumpfverpackungen als Alternative zu Schalen mit Deckeln oder Trays ein denkbarer Ansatz sein. Ein gutes Beispiel hierfür ist das Verpacken von frischen Hähnchen in Formshrink. Hier legt sich die Folie wie eine zweite Haut um das Packgut, bietet aufgrund ihrer Barriereeigenschaften eine optimale Haltbarkeit und macht darüber hinaus den Einsatz von Trays obsolet.

Bei Produkten, deren marktüblichen Verpackungen die Anforderungen an den Produktschutz übererfüllen, können Verpackungsmaterialien mit geringeren, aber dennoch ausreichenden Schutzfunktionen in Frage kommen. Auch der Verzicht auf Verpackungskomponenten, die für den Produktschutz nicht erforderlich sind, kann zielführend sein. Ein weiteres Handlungsfeld ist die bestmögliche Nutzung des verpackten Produktes durch eine möglichst vollständige Entleerbarkeit der Verpackung. Dies ist nicht nur hinsichtlich eines nachhaltigen Umgangs mit der Ressource Nahrungsmittel sinnvoll, sondern bietet auch in Bezug auf die Recyclingfähigkeit der Verpackung Vorteile, da hierdurch die Sortenreinheit der zu recycelnden Materialien verbessert wird.

Insbesondere im Hinblick auf die Implementierung einer Kreislaufwirtschaft ist jedoch die Entwicklung von Konzepten relevant, die es ermöglichen, Materialien sicher zu recyceln oder wiederzuverwenden. Neben dem Einsatz von Monomaterialien umfasst die Bandbreite insbesondere die Nutzung von Polymeren, für die bereits ein Recyclingstrom existiert. Ein nicht zu unterschätzender Zielkonflikt betrifft in diesem Zusammenhang den Einsatz von Barrierepolymeren, mit deren Hilfe sich zwar der Materialeintrag signifikant reduzieren lässt, die sich aufgrund der im Ergebnis verwendeten Verbundmaterialien aber negativ auf die Recyclingfähigkeit der Verpackungen auswirken können. Ein Ansatz zur Lösung dieses Zielkonfliktes ist die Verwendung von Barrierematerialien, die die Recyclingfähigkeit der Trägermaterialien nicht beeinträchtigen.

In Bezug auf Bio-Kunststoffe sollte angemerkt werden, dass hierunter verschiedene Materialkategorien zusammengefasst werden, die jeweils getrennt zu betrachten sind. Zum einen bezeichnet der Begriff Standard-Polymere, die aus erneuerbaren Ressourcen produziert werden können, beispielsweise Bio-PE und Bio-PP. Diese Polymere können den existierenden Kreisläufen für das Recycling zugeführt werden. Für Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen wie PLA etwa existieren derzeit keine flächendeckend etablierten Recycling-Kreisläufe, weshalb diese in der Industrie derzeit als nicht präferierte Lösung eingestuft werden. Ebenso verhält es sich mit deren Abbaubarkeit, die nach heutigem Kenntnisstand nicht den Standards von (deutschen) Kompostieranlagen entspricht und die deshalb den Kompostierprozess sogar negativ beeinflussen können.

Biokunststoff gibt es nicht nur in einer, sondern in vielen Variationen.
Biokunststoff gibt es nicht nur in einer, sondern in vielen Variationen.
(Bild: Multivac)

Alternative Packstoffe

Gangbarer ist der Einsatz von alternativen Packstoffen, für die bereits ein Wertstoffstrom zur Verfügung steht, wie etwa Papier. Entscheidend hierbei ist, dass diese Materialien möglichst einfach den existierenden Kreisläufen zugeführt werden können. Grundsätzlich muss davon ausgegangen werden, dass Verbraucher ein komplexes Zerlegen der Verpackung nicht akzeptieren und diese daher potenziell im Restmüll entsorgt wird. Beim Design von Verpackungskonzepten, die aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sind, muss die Trennung der Wertstoffe vom Endverbraucher daher einfach und intuitiv verständlich durchführbar sein.

Auch der Einsatz eines möglichst hohen Rezyklat­anteils bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien ist im Sinne der Einführung einer Kreislaufwirtschaft von hoher Bedeutung. Hilfreich ist in dieser Hinsicht eine möglichst hohe Einheitlichkeit der verwendeten Materialien, um das Erscheinungsbild von Verpackungsmaterial mit einem hohen Rezyklatanteil nicht zu beeinträchtigen. So sollten hinsichtlich der Farbgebung nach Möglichkeit helle Töne oder aber transparente Materialien gewählt werden.

Der »Sweet Spot« für Verpackungsdesign.
Der „Sweet Spot“ für Verpackungsdesign.
(Bild: Multivac)

Ganzheitliche Betrachtungsweise

Bei der Beurteilung der verschiedenen Konzepte muss stets berücksichtigt werden, dass die Recyclingfähigkeit von Verpackungen untrennbar mit den vorhandenen Recyclingstrukturen sowie mit dem Verbraucherverhalten verbunden ist. Es ist davon auszugehen, dass insbesondere die Recyclingstrukturen sich im Laufe der Zeit entsprechend der Volumenströme der einzelnen Materialien verändern werden. Des Weiteren ist zu beachten, dass innerhalb Europas unterschiedliche Recyclingstrukturen bestehen, die hinsichtlich der Volumenströme unterschiedliche Ausprägungen vorweisen.

Zudem ist es eine maßgebliche Bedingung, dass das Erreichen der Ziele der Sortier- und Recyclingfähigkeit keinerlei Kompromisse hinsichtlich des Produktschutzes erfordert. Ebenso wenig dürfen die Verpackungsprozesse bei der Verarbeitung von neuen Materialien negativ beeinflusst werden. Im TIC (Technology and Innovation Center) von Multivac stehen die hierfür benötigten Testkapazitäten ebenso bereit wie das entsprechende Know-how. Multivac unterstützt seine Kunden auch dabei, bereits funktionierende Konzepte auf deren individuelle Anforderungen auszurollen.

Durch den direkten Kontakt mit seinen Kunden ist Multivac in der Lage, immer auf die für die jeweilige Herausforderung optimale Technologie zurückzugreifen und diese an den individuellen Anwendungsfall und die damit verbundenen Anforderungen der Kunden zu adaptieren. Die Anpassung des Konzepts auf die spezifischen Kundenanforderungen erfolgt dabei unter Berücksichtigung der vom Kunden eingesetzten Technologien und der Flexibilität, die ihm diese Technologien anbieten.

Intensiver Austausch multipliziert Know-how

Multivac steht in einem kontinuierlichen Austausch mit führenden Materialherstellern und kann dementsprechend auf deren Know-how bei der Entwicklung von nachhaltigen Verpackungskonzepten zurückgreifen. Oftmals sind die Hersteller auch bei der individuellen Kundenberatung involviert. Die enge Zusammenarbeit mit den Materialherstellern ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Entwicklung funktioneller und nachhaltiger Verpackungskonzepte, die neben den ökologischen auch die ökonomischen Rahmenbedingungen berücksichtigen.

Der Entwicklungsprozess von Verpackungslösungen beginnt dabei stets mit dem Produkt und der Analyse der individuellen Kundenanforderungen. Auf dieser Grundlage kann Multivac die optimale Verpackungstechnologie identifizieren und darauf aufbauend die Konzepte entsprechend der spezifischen Kundenanforderungen individualisieren. Angesichts der Vielzahl an Parametern ist jedoch eine detaillierte wirtschaftliche Beurteilung der einzelnen Konzepte, wie etwa Materialkosten, Ausbringung oder die Notwendigkeit zusätzlicher Maschinenausstattung, notwendig – ebenso wie eine wiederholte Überprüfung der umweltbezogenen Verbesserungsmöglichkeiten während des Projektfortschritts, da sich die Ausgangsvarianten aufgrund der Optimierung in anderen Anforderungsbereichen im Verlauf des Projektes verändern. Das Portfolio an verfügbaren Materialien sowie an technischen Gestaltungsmöglichkeiten entwickelt sich dabei ebenso kontinuierlich weiter wie der Stand der Technik hinsichtlich des Recyclings unterschiedlicher Materialien und Wertstoffströme.

Über den Autor
Autorenbild
Danny Köppl

Produktmanager Folien und Verbrauchsmaterialien bei Multivac

Über die Firma
Multivac Sepp Haggenmüller SE & Co.KG
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