Vom Ziel her gedacht

Es mag paradox klingen, doch Kreislauffähigkeit ist keine Materialfrage. Zumindest nicht ausschließlich: Monomaterialien oder reduzierte Kunststoffanteile allein garantieren nicht die Recyclingfähigkeit eines Packmittels. Vielmehr kommt es darauf an, ob der gesamte Aufbau im Recycling funktioniert – von Barrieren und Beschichtungen über Druckfarben und Klebstoffe bis zu Siegelmedien.

Dies fordert nicht zuletzt die PPWR mit spezifischen Design-for-Recyling-Anforderungen (DfR): Verpackungen müssen möglichst aus recyclingfreundlichen Materialien bestehen, leicht identifizier- und sortierbar sein sowie sich ohne nennenswerte Verluste zu Sekundärrohstoffen aufbereiten lassen, die Primärrohstoffe ersetzen können. Recyclingkritische Elemente wie problematische Materialkombinationen, schwer entfernbare Etiketten, Klebstoffe, Beschichtungen, Additive oder Farben sollen vermieden beziehungsweise auf das notwendige Maß reduziert werden.

Recyclingfähigkeit versus Maschinengängigkeit?

Das stellt Packstoffhersteller vor Herausforderungen, etwa bei Verpackungspapieren für Lebensmittel: Sie müssen je nach Anwendung unterschiedliche Schutzfunktionen übernehmen und zugleich die DfR-Vorgaben erfüllen – möglichst ohne Kompromisse bei der Maschinengängigkeit. Und hier beginnt die eigentliche Entwicklungsaufgabe. „Ob eine Verpackung sich recyceln lässt, entscheidet nicht allein die Materialbasis“, betont Alexander Rauer, Head of Business Development Functional Barrier Paper bei Koehler Paper. „Es kommt auf den gesamten Aufbau eines Packstoffes und das Zusammenspiel der Komponenten an.“

So kann eine Druckfarbe die Beschichtung beeinflussen, eine Beschichtung wiederum den Recyclingprozess. Bestimmte Materialien können im Recyclingprozess schäumen und diesen dadurch stören. Andere lassen sich besser abtrennen oder über Additive so einstellen, dass sie den Prozess weniger beeinträchtigen. Recyclinggerechtes Design erfordert deshalb Detailarbeit, die sich an realen Prozessen orientieren muss – und kontinuierliche Optimierungen bei Packstoffen voraussetzt.

Barrieren als Schlüsselstelle

Bei Lebensmittelverpackungen bilden Barrieren häufig die entscheidende Stellschraube. „Sie müssen Fett, Sauerstoff, UV-Licht oder Wasserdampf zurückhalten, dürfen ein effizientes Recycling aber nicht ausbremsen“, betont Rauer. Koehler setzt unter anderem auf wässrige Dispersionen, um die notwendige Schutzfunktion mit möglichst geringem Materialeinsatz zu erreichen. In gleichem Maße eignet sich Polyvinylalkohol für bestimmte Fett- und Sauerstoffbarrieren. In beiden Fällen besteht das Ziel darin, dass sich Fasern und polymerhaltige Bestandteile im Recycling einfach trennen lassen, um so eine Kernanforderung des DfR zu erfüllen. Die Barrieren lösen sich dabei nicht einfach im Wasser auf, sondern werden im Prozess zurückgehalten und als sogenanntes „Reject“ ausgeschleust.

Die Grenzen papierbasierter Lösungen zeigen sich aktuell dort, wo besonders hohe Barriereanforderungen bestehen. Für trockene Lebensmittel wie Pasta, Cerealien oder Schokolade kommen papierbasierte Verpackungen bereits als geeignete Alternative zu Mono-Kunststoffen infrage. Bei sehr anspruchsvollen Füllgütern oder Flüssigkeiten sind die Herausforderungen deutlich größer; entsprechende Lösungen gilt es erst zu entwickeln.

„Papier bietet deshalb keinen pauschalen Ersatz für Kunststoff, sondern eine anwendungsbezogene Lösung“, resümiert Rauer. „Fakt ist: Papierbasierte Verpackungen haben noch viel ungeborgenes Potenzial. Packstoffhersteller müssen mit schnellen Entwicklungen nachziehen, um nicht nur eine wichtige Lücke im Verpackungsmix zu schließen, sondern um Verbraucherinnen und Verbrauchern auch ihre Skepsis zu nehmen.“ Inhouse-Testmöglichkeiten bei Packstoffherstellern, aber auch der enge Austausch mit Konsumgüterunternehmen, Convertern und Recyclern seien dazu unerlässlich.

Monomaterial ist kein Selbstzweck

Auch die Diskussion um Monomaterialien sollte aus Sicht des Experten differenziert geführt werden. Monomaterial vereinfache zwar den Verpackungsaufbau, garantiere jedoch noch keinen funktionierenden Entsorgungskreislauf. Entscheidend sei, ob die Verpackung sortiert, recycelt und das Rezyklat anschließend sinnvoll eingesetzt werden könne. „Für papierbasierte Verpackungen spricht, dass bereits etablierte Recyclingstrukturen, Qualitäten und Absatzmärkte existieren. Bei manchen Kunststoff-Monomateriallösungen muss der Kreislauf dagegen erst aufgebaut werden“, erklärt Rauer.

Koehler bewertet die Recyclingfähigkeit von Verpackungspapieren unter anderem anhand der industrie-übergreifend harmonisierten Cepi-Methode. Diese gibt vor, wie papierbasierte Verpackungen im Recyclingprozess getestet und bewertet werden. An die eigenen Packstoffe stellt das Unternehmens den Anspruch, dass sie nicht nur unter Laborbedingungen gut abschneiden, sondern im Standardprozess recyclingfähig bleiben. Dabei kommt es besonders auf die Fasergewinnung, die Abtrennung nichtfaseriger Bestandteile und mögliche Störeffekte im Prozess an.

Im Recyclingprozess wird Papier mithilfe von Wasser und Energie aufgelöst. Dabei zeigt sich, ob Fasern sauber zurückgewonnen werden können und ob Barriere- oder Beschichtungsbestandteile den Prozess behindern. Koehler kann hier auf Erfahrungen aus dem eigenen Recyclingumfeld, unter anderem am Standort Greiz, zurückgreifen. Diese Praxisnähe hilft, kreislauffähige Materialien nicht nur theoretisch anhand von starren Mengenverhältnissen zu bewerten, sondern auch im Hinblick auf ihr tatsächliches Verhalten bei der Wiederverwertung – und bestehende Lösungen so laufend weiterzuentwickeln.

Maschinengängigkeit wird zum Prüfstein

Recyclinggerechtes Design darf zuletzt nicht zulasten der industriellen Umsetzbarkeit gehen. Kreislauffähige Packstoffe – ob aus Papier oder Kunststoff – müssen auf bestehenden Maschinen laufen, sich zuverlässig siegeln lassen und in der Verarbeitung stabil bleiben. Barrieren und Siegelmedien bilden dabei besonders sensible Komponenten. Mehr Polymer kann die Siegelbarkeit und dadurch den Produktschutz verbessern, steht aber unter Umständen im Konflikt mit reduzierten Kunststoffanteilen oder bestimmten Recyclingkriterien. Je nach Verpackungsformat können deshalb Anpassungen bei Maschinengeschwindigkeit, Siegelparametern oder Materialaufbau erforderlich sein.

„Eine Verpackung kann regulatorisch gut aussehen und trotzdem an der Maschine scheitern“, bringt Rauer es auf den Punkt. „Deshalb müssen Recyclingfähigkeit, Siegelbarkeit und Maschinengängigkeit gemeinsam entwickelt werden.“

Damit wird Zeit zum entscheidenden Faktor. Ob ein neuer Packstoff auf der Maschine, im Lager, im Regal oder im Recycling funktioniert, zeigt sich nur in umfassenden Tests. „Wer erst handelt, wenn jedes regulatorische Detail final geklärt ist, verspielt wertvolle Entwicklungszeit“, warnt Rauer abschließend. „Um künftige Anforderungen zu erfüllen, muss die Qualifizierung von Packstoffen bereits heute beginnen.“