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May 9 '19

Alternative packaging concepts for reducing the use of resources and increasing recyclability



Seit Anfang 2019 ist in Deutschland das neue Verpackungsgesetz in Kraft. Es sieht unter anderem anspruchsvolle Quoten hinsichtlich der Recyclingfähigkeit und Wiederverwendbarkeit von Verpackungen vor. Die Einführung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft für die Verpackungsindustrie und die Etablierung von Kunststoffen als wiederverwertbare und damit wertvolle Ressource sind wichtige Schritte in die richtige Richtung. Parallel hierzu treibt die Verpackungsindustrie auch die Entwicklung von Verpackungen aus alternativen Materialien voran. Denn neben der Einführung einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe stellt auch die Reduzierung des Kunststoffverbrauchs bei der Verpackungsherstellung einen weiteren, sinnvollen Ansatz für eine nachhaltige Entwicklung der Verpackungsindustrie dar.

Insbesondere in der Lebensmittelindustrie bieten Kunststoffverpackungen erhebliche Vorteile. So können durch die Kombination unterschiedlicher Polymerschichten Kunststoffverbunde hergestellt werden, die hinsichtlich ihrer Barriere genau auf die Anforderungen des verpackten Produkts ausgelegt werden können. Ebenfalls bieten Kunststoffe eine sehr hohe Flexibilität hinsichtlich ihrer Formgebung. Damit bieten Verpackungen aus Kunststoff einen optimalen Produktschutz entlang der gesamten Logistikkette und eine maximale Verbrauchersicherheit. Durch die Verlängerung der Haltbarkeit der Lebensmittel tragen sie darüber hinaus auch maßgeblich zu einer Reduzierung der Lebensmittelverschwendung bei. 

Ein ganzheitlicher Lösungsansatz ist zielführend
Für die Implementierung von nachhaltigen Verpackungskonzepten in der Lebensmittelindustrie ist eine ganzheitliche Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette von der Herstellung über die logistische Kette bis hin zur Verwendung beim Verbraucher unabdingbar. Neben der Einführung von geschlossenen Recycling-Kreisläufen und damit der Wiederverwertung von Kunststoffverpackungen sind auch Konzepte zur Reduzierung des Kunststoffverbrauchs bei der Packungsherstellung oder Konzepte zur Verwendung von alternativen Packstoffen zielführende Optionen.

Bei Glas, Papier, Aluminium und Weißblech sowie auch bei PET-Flaschen bestehen bereits geschlossene, funktionierende Kreisläufe für die Wiederverwertung. In Deutschland werden zum Beispiel rund 99 Prozent der pfandpflichtigen PET-Getränkeflaschen gesammelt, knapp 94 Prozent davon recycelt.

Bei Kunststoffverpackungen zeigt sich jedoch ein anderes Bild: Zwar steht Deutschland mit einer Quote von 65 Prozent beim Recycling von Kunststoffen unangefochten an der Spitze vor Österreich, Belgien und Slowenien – allerdings wird bei der Berechnung nur die Anlieferung der Müllmenge in den entsprechenden Wiederverwertungsanlagen zugrunde gelegt und nicht die Menge, die tatsächlich wiederverwertet wird. Der überwiegende Teil des Abfalls wird aussortiert und gelangt in die Müllverbrennungsanlage – oder wird im Ausland entsorgt. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, dass sich viele Materialien derzeit noch nicht sauber trennen lassen. Denn die in der Lebensmittelindustrie eingesetzten Packstoffe sind vorwiegend Mehrschichtverbunde. Sie haben den großen Vorteil, dass sie trotz eines relativ geringen Volumeneintrags individuell auf das jeweilige Lebensmittel abgestimmte Barriere-Eigenschaften und damit eine optimale Schutzfunktion bieten. Eine mechanische Trennung ist heute jedoch noch nicht in industriellem Maßstab möglich.


Recyclingfähige Materialien
Ein zielführender Ansatz ist demnach die Entwicklung von Konzepten für Verpackungen, die auf Materialien basieren, für die bereits geschlossene Recyclingkreisläufe existieren. Ein gutes Beispiel hierfür sind papierfaserbasierte Verpackungslösungen, da sich das Papier nach der Verwendung dem Papier-Recyclingkreislauf zuführen lässt. Selbst wenn der Werkstoff im normalen Verpackungsmüll und nicht in der Papiertonne entsorgt wird, kann er heute in den modernen Recyclinganlagen detektiert, sortenrein entnommen und dem Recycling zugeführt werden.
Mit PaperBoard bietet MULTIVAC unterschiedliche Lösungen für die Herstellung von Verpackungen aus papierfaserbasierenden Materialien. Die Packstoffe, die gemeinsam mit führenden Herstellern entwickelt wurden und die Anforderungen der Lebensmittelindustrie hinsichtlich Barriere- und Schutzfunktion erfüllen, lassen sich auf Standardmaschinen von MULTIVAC verarbeiten.
Für die Herstellung von MAP- und Skinverpackungen umfasst das PaperBoard Portfolio sowohl Lösungen für Traysealer als auch für Tiefziehverpackungsmaschinen. Dabei können die Verpackungsmaschinen individuell auf die jeweiligen Leistungsanforderungen der Kunden ausgelegt werden.
 
Monomaterialien
Ein zweiter Ansatz ist die Entwicklung von Verpackungen, die soweit möglich aus Monomaterialien bestehen. Diese können dann wiederum sortenrein den entsprechenden Recyclingkreisläufen zugeführt werden. Hier bieten sich aus heutiger Sicht insbesondere Materialien aus PP und APET an.
Beim Einsatz von Mono-Materialien für die Verpackung von Lebensmitteln müssen jedoch deren geringere Barriereeigenschaften und die hieraus resultierende Veränderung der Haltbarkeit des verpackten Lebensmittels berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann sich durch den Wegfall von Funktionsschichten, wie beispielsweise der Siegelschichten, das Verarbeitungsfenster der Materialien verändern, was wiederum bei der Auslegung der Prozessparameter auf der Verpackungsmaschine berücksichtigt werden muss. 


Reduzierung von Packstoffvolumen
Nicht zuletzt ist auch die Eindämmung des Kunststoffabfalls durch die Reduzierung des Packstoffvolumens ein zielführender Ansatz. Dies lässt sich heute bereits durch die Entwicklung von  alternativen Verpackungskonzepten, wie etwa von neuen Verpackungsformen, oder durch den Einsatz innovativer Maschinentechnologien bei der Packungsherstellung erreichen, die beispielsweise einen reduzierten Materialverbrauch oder eine höhere Materialausbringung gewährleisten.

Optimiertes Verpackungsdesign
In diesem Bereich verfolgt MULTIVAC unterschiedliche Lösungsansätze: Erstes und wichtigstes Ziel ist die Herstellung von Verpackungen, die hinsichtlich ihrer Form und Größe optimal an das Produkt angepasst und nicht überdimensioniert sind.
Darüber hinaus kann das Packstoffvolumen durch den Einsatz von dünneren Materialien reduziert werden. Dies gelingt unter anderem durch ein optimiertes Packungsdesign, beispielsweise mit stabilisierenden Rippen in den Ecken, in den Seitenwänden sowie am Boden der Packung. Ebenso tragen alternative Formverfahren dazu bei, dass dünnere Folienmaterialien für die Packungsherstellung eingesetzt werden können, ohne dass die Schutzeigenschaften der Packung negativ beeinflusst wird.
Nicht zuletzt unterstützt MULTIVAC seine Kunden auch bei der Entwicklung von geeigneten Verpackungskonzepten für einen minimalen Packstoffverbrauch. So kann beispielsweise die Substitution einer Tiefziehpackung aus Hartfolie durch eine Faltpackung aus einem flexiblen Packstoff maßgeblich zur Reduzierung des Packstoffvolumens beitragen. Hierbei sind jedoch immer die Anforderungen der zu verpackenden Produkte und deren Präsentation am Point of Sale zu berücksichtigen.

Innovative Maschinentechnologien
Technologieführer MULTIVAC setzt mit modernen Maschinenkonzepten bzw. Werkzeugtechnologien gleich an mehreren Stellen des Verpackungsprozesses an.
So steht mit e-concept™ ein innovatives Maschinenkonzept für Tiefziehverpackungsmaschinen zur Verfügung, das sich nicht nur auf die Reduzierung des Einsatzes von Frischwasser und Energie, sondern auch auf die Reduzierung des Packstoffverbrauchs konzentriert. Durch den Einsatz von innovativen Werkzeugen im Bereich Siegeln und Schneiden sowie durch die Ausstattung dieser Stationen durch servomotorisch betriebenen Verfahr-Einrichtungen können sowohl die Stegbreiten zwischen den Packungen als auch Randstreifen, Siegelflansche und Siegelnähte bedeutend schmaler gestaltet werden.
Eine besondere Bedeutung kommt darüber hinaus den Schneidsystemen zu. Denn durch eine optimale Formatauslegung und den Einsatz von Schneidsystemen, die eine abfallreduzierte oder gar abfallfreie Schneidung gewährleisten, lässt sich der Packstoffverbrauch bei der Packungsherstellung signifikant reduzieren.

Neue Maßstäbe hinsichtlich des Packstoffverbrauchs setzt auch die X-line von MULTIVAC. Die neue Serie an Tiefziehverpackungsmaschinen ist mit einer neuen Generation an Werkzeugen ausgestattet, den sogenannten X-tools, die optional mit einer schmaleren Randstreifenbreite ausgelegt werden können, so dass der Folienabfall bei der Packungsherstellung um bis zu 10 Prozent reduziert werden kann.



MULTIVAC Sepp Haggenmüller SE & Co. KG
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