Wie nachhaltige Verpackungen Kaffeebohnen frisch halten

Wenn es um Verpackungen geht, ist die Entwicklung zu mehr Nachhaltigkeit und zur Kreislaufwirtschaft ein drängendes, gesamtgesellschaftliches Anliegen. Gesetzgeber und Konsumenten treiben es ebenso voran wie Brand Owner und Verarbeiter. Das erklärte Ziel: die zirkuläre Verpackungswirtschaft. So verändern derzeit etliche Trends und Anforderungen den Verpackungsmarkt: erneuerbare Rohstoffquellen, Reduktion des Verpackungsmaterials, geringere CO2-Emissionen, Monolayer-Ansätze, Recycelbarkeit, Repulpierbarkeit und biologische Abbaubarkeit – um nur einige zu nennen. Eine Herausforderung sind dabei allerdings die unterschiedlichen Regularien in den jeweiligen Ländern und Regionen, wobei die Ziele letztlich weltweit dieselben sind: Lebensmittel sollen haltbarer gemacht und Abfälle vermieden werden.

Seit vielen Jahren gehören laminierte Beutel mit einer Aluminiumschicht zu den gängigsten Verpackungen für geröstete Kaffeebohnen. Allerdings macht die Aluminiumschicht dieser Multilayer-Verpackungen ein mechanisches Recycling unmöglich. Zudem ist die Aluminiumgewinnung äußerst energieaufwendig. Darum werden heute nachhaltigere Alternativen zu den gängigen Verpackungen  für Kaffeebohnen entwickelt. Für diese neuen, umweltfreundlichen Verpackungslösungen ist es allerdings unverzichtbar, dass sie die Bohnen auf vergleichbare Weise schützen – und über eine ähnliche Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff, Feuchtigkeit und Aromen verfügen. Die sechs folgenden Innovationen für Bohnenkaffee bringen beide Ziele in Einklang.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept: biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP)/Exceval -Beschichtung/laminiertes Cast-Polypropylen. Weil Polypropylen, die innere Schicht des Beutels, keine ausreichenden Gasbar-riereigenschaften hat, kommt eine Zwischenschicht aus Exceval zum Einsatz. Dies ist ein halogenfreier, hydrophob modifizierter Polyvinylalkohol (PVOH). Kuraray hat dieses Material entwickelt, um die Wasserresistenz von PVOH zu verbessern. Eine Beschichtung mit Exceval  stellt eine wirkungsvolle Gasbarriere gegenüber Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid dar – selbst bei erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit. Bereits eine Beschichtung von nur 1gsm mit diesem halogenfreien, hydrophob modifizierten Polyvinylalkohol sorgt für die erforderliche Gasbarriere. Da diese Schicht einen Anteil von weniger als 5 Prozent am Verpackungsmaterial hat, wird diese Verpackung als Monomaterial eingestuft. Entsprechend lässt sich diese Folie in den Polyolefin-Recycling-Strom geben.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept:  Papier/Feuchtigkeitsbarriere-Beschichtung/Exceval -Beschichtung/Heißsiegel-Beschichtung. Hier fungiert die dünne, Exceval-Beschichtung als Sauerstoff- und Aro-mabarriere für eine papierbasierte Kaffeeverpackung. Der modifizierte Polyvinylalkohol wird mit herkömmlichen Beschichtungsanlagen aufgebracht. Als Heißsiegelbeschichtung im Innern dienen üblicherweise Dispersionen von Polyolefin oder anderen Polymeren. Diese Papierstrukturen sind in herkömmlichen Papierfabriken problemlos repulpierbar. Damit folgen solche Verpackungen einem Technologieansatz, der sich in der Papierindustrie bereits seit vielen Jahren bewährt hat.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept: Vakuum-metallisiertes Eval EVOH-BOPP / laminiertes Cast-Polypropylen. Eval ist der Markenname der Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH), die Kuraray produziert. Es stellt eine wirkungsvolle Barriere für Aromen, Sauerstoff, Licht und Feuchtigkeit dar. Die Eval-Folie wird zusammen mit widerstandsfähigem biaxial orientiertem Polypropylen (BOPP) co-extrudiert. Das auflaminierte, einfache Cast-Polypropylen stellt dann die Siegelschicht für das Innere des Folienbeutels dar. Dabei ist das EVOH eine äußerst zuverlässige Aroma- und Sauerstoffbarriere – und ein hervorragendes Substrat für die Aufdampfung einer nur dünnen Schicht von Aluminium im Vakuum. Die Verringerung der Aluminiummenge, die auf der Folie abgeschieden wird, macht diese Verpackung recyclingfähig. So betrachten einige Recycling-Richtlinien solch eine Verpackung als recycelbares Monomaterial.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept: Polyethylen/Vakuum-metallisiertes EVOH-MDO-PE. Bei dieser Verpackung ist der oben beschriebene Monomaterial-Ansatz beibehalten. Nur kommt zusammen mit dem Eval EVOH diesmal nicht Polypropylen, sondern Polyethylen zum Einsatz. Wobei die innere Siegelschicht aus Polyethylen besteht. Die Vakuummetallisierung wird auf die Eval EVOH Schicht aufgebracht und in Maschinenrichtung orientiertes Polyethylen (MDO-PE) auflaminiert. Im Maschinenbau hat sich die Technologie zur Fertigung von Multilayer-Folien in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt. Dies macht einen Multilayer-Film mit MDO-PE zu einer interessanten Alternative. Neben dem Verzicht auf Aluminiumfolie und der Einschätzung als Monomaterial in vielen Recycling-Richtlinien ist der große Pluspunkt dieses Konzepts, dass die Verpackung in den fortschrittlichsten Polyethylen-Recyclingstrom gelangt.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept: Papier/Plantic-Folie/Siegelschicht aus z.B. PE, PBS oder PBAT. Das Bio-Polymer Plantic ist ein Film aus thermoplastischer Stärke, den Kuraray bis zu 80 % aus erneuerbaren Rohstoffen fertigt. Somit ist Plantic industriell sowie im Haushalt biologisch abbaubar und kompostierbar. Damit hat dieses Material in den USA die Recyclingzertifizierung erreicht. Durch seine hohe Gasbarrierewirkung ermöglicht das Bio-Polymer Verpackungen, die Aromen erhalten und Sauerstoff wirksam ausschließen – auch bei Papierverpackungen. Bei diesem Konzept ist die Plantic-Folie dem Papier innen auflaminiert. Darauf gibt es eine weitere innere Siegelschicht, die zugleich als Feuchtigkeitsbarriere fungiert – etwa aus Polyethylen, Polybutylen-Succinat oder Polybutylenadipatterephthalat. Da Plantic wasserlöslich ist lässt sich die Papierverpackung später problemlos repulpieren und recyclen. Ein Kaffeeröster in Südkorea setzt diese Verpackung bereits sehr erfolgreich ein.

Mögliche Struktur für dieses Verpackungskonzept: Bio-Polymere wie etwa PBS, PLA, PBAT werden auf eine Plantic-Folie laminiert. Dieser Ansatz nutzt zwar ein Multilayer-Konzept, aber alle Materialien sind Bio-Polymere. Dabei besteht der Kern der Verpackung aus einer Plantic-Folie, der innen wie außen weitere Bio-Polymere auflaminiert sind. Durch die Kombination dieser Materialien werden  der Verpackung alle erforderlichen Eigenschaften verliehen. Diese weiteren Bio-Polymere können beispielsweise Polybutylen Succinat (PBS), Polylactic Acid (PLA) oder Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) sein. Bis 2023 müssen alle EU-Mitgliedsstaaten die Sammlung organischer Abfälle einführen, und die hier beschriebenen Materialkombinationen sind vollständig kompostierbar, sie sollten in diesen organischen Recyclingströmen erlaubt sein.

Diese Beispiele zeigen, dass es möglich ist, die Funktionalität einer Kaffeeverpackung aufrechtzuerhalten und gleichzeitig ihre Nachhaltigkeit zu erhöhen: durch geringeren Materialeinsatz, Recyclingfähigkeit, Repulpierbarkeit oder Kompostierbarkeit. Innovative Materialkombinationen eröffnen vielfältige Möglichkeiten für neue, umweltschonende Verpackungskonzepte.