Beim Verpacken von Keksen, Kleingebäcken oder Pizza sind Schlauchbeutel aus Kunststoff weit verbreitet. In puncto Nachhaltigkeit besteht allerdings Optimierungspotenzial.
Im Bereich Verpackung gibt es bereits Ansätze, die den Aspekten Nachhaltigkeit und dem Produktschutz gleichermaßen gerecht werden. Im Fokus steht neben der Abfallvermeidung die Entwicklung recyclingfähiger Materialien.
Nachhaltigkeitsansatz Nummer 1: Abfallvermeidung
Schon in der Produktion kann Material eingespart und damit langfristig Abfall reduziert werden, indem dünnere Folien verwendet werden. Damit dünnere Folien bei gleichbleibenden Verarbeitungsgeschwindigkeiten verarbeitet werden können, benötigt man Maschinen, die optimal auf die Folieneigenschaften abgestimmt sind. Der Folieneinsatz lässt sich durch eine optimale Einstellung der Rollenbreite und der Abzugslänge minimieren. Eine weitere Reduzierung von Materialaufwänden ist durch schmälere Siegelnähte machbar. Auch wenn es nur um wenige Millimeter Folie pro Produktverpackung geht, kann sich das auf lange Sicht auszahlen und erhebliche Einsparungen mit sich bringen. Beispielhaft zeigt eine Reduzierung der Rollenbreite und der Abzugslänge um 2 bzw. 5 mm pro Packung bei einer Ausbringungsrate von 200 Packungen pro Minute im 23-Stunden-Betrieb auf 50 Wochen hochgerechnet eine Materialeinsparung von über 130.000 m2. Dies entspricht der Fläche von 19 Fußballfeldern. Materialeinsparungen lassen sich alternativ durch eine Änderung des Packstils erzielen, beispielsweise bei einem Umstieg von einer Twist-Wrap- zu einer Flow-Wrap-Verpackung. Ebenso trägt die Effektivität der Verpackungsmaschinen zur Abfallvermeidung bei: Je höher die Prozessstabilität, desto weniger Ausschuss entsteht.
Bosch Packaging jetzt Syntegon Technology
Bis Ende 2019 noch als Bosch Packaging Technology bekannt, agiert die ehemalige Verpackungssparte der Bosch-Gruppe jetzt als eigenständiges Unternehmen mit neuem Namen. Syntegon Technology will sich nach eigenen Angaben auf intelligente und nachhaltige Technologien für die Pharma- und Nahrungsmittelindustrie fokussieren. Besonderes Augenmerk soll künftig auf den Ausbau des Service-Angebots gerichtet werden. Syntegon Technology mit Hauptsitz in Waiblingen beschäftigt 6.100 Mitarbeiter an über 30 Standorten weltweit und erwirtschaftete 2019 einen Jahresumsatz von 1,3 Mrd. EUR. Im Juli 2019 gab Bosch bekannt, seine Verpackungssparte an eine neu gegründete Gesellschaft zu verkaufen, die von der Beteiligungsgesellschaft CVC Capital Partners verwaltet wird. Der Verkaufsprozess sowie die vollständige Verselbstständigung der Gesellschaft wurden zum Jahreswechsel abgeschlossen.
Nachhaltigkeitsansatz Nummer 2: Recycling/Recovery
Nur sehr wenige Verfahren sind aktuell dazu in der Lage, Verbundstoffe aufzutrennen und wiederzuverwerten. Darüber hinaus dürfen, Stand heute, Rezyklate aus Hygienegründen nur eingeschränkt für Lebensmittel verwendet werden, beispielsweise als mittlere Schicht in Verbundfolien. Für nicht recyclingfähige Produkte bleibt in der Abfallhierarchie als letzte Option die thermische Verwertung.
Die aktuellen Entwicklungen tendieren in Richtung alternative Verpackungsmaterialien, die recyclingfähig sind und somit vollständig wiederverwertet werden können. Es zeichnen sich zwei Richtungen ab: Verpackungen aus Papier und Folien aus Monomaterial.
Folien aus Monomaterial
Folien aus Monomaterial sind vollständig recyclingfähig, da die unterschiedlichen Schichten aus derselben Kunststoffart bestehen. Für Kekse, Cracker oder Riegel wird am häufigsten Polypropylen (PP) verwendet, welches, je nach Aufgabe im Packstoff, als CPP (cast polypropylene, dt.: ungestrecktes PP) oder OPP (oriented polypropylene, dt.: gestrecktes PP) zum Einsatz kommt.
Der Wechsel von Verbundstofffolien zu Folien aus Monomaterial ist nicht ohne Weiteres möglich: Monomaterial stellt vor allem im oberen Leistungsbereich hohe Anforderungen an die Siegeltechnologie. Das Siegelfenster ist viel kleiner, da die temperaturempfindliche Trägerschicht bei zu langen Siegelzeiten beschädigt wird und bei zu geringem Energieeintrag keine dichte Naht entsteht. Was bei hitzebeständigen Verbundstoffen unproblematisch ist, kann bei hitzeempfindlichen Monomaterialien dagegen sowohl zu fehlerhaften Siegelnähten als auch zur Beschädigung des Produktes führen.
Die drei Siegelparameter Druck, Temperatur und Zeit müssen für Folien aus Monomaterial optimal aufeinander abgestimmt werden, um bei unterschiedlichen Foliengeschwindigkeiten mit konstantem Energieeintrag zu siegeln und die perfekte Naht zu schaffen. Diese technischen Herausforderungen gilt es für unterschiedliche Monomaterialien zu meistern. Das gelingt nur durch die umfangreiche Weiterentwicklung der heutigen Siegeltechnologien, um eine optimale Anpassung der Siegelwerkzeuge für die Längs- und Quernähte an die neuen Bedingungen zu erzielen.
Papier als Alternative
Da Papier sowohl aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird als auch recyclingfähig und biologisch abbaubar ist, steht dieses Material bei Herstellern und Konsumenten auf der Wunschliste. Schlauchbeutel aus Papier sind als Alternative zu Kunststoffen aktuell verstärkt im Fokus. Papierverpackungen bieten außerdem den Vorteil, dass Verbraucher den Papiercharakter an Optik und Haptik erkennen.
Auf horizontalen Schlauchbeutelmaschinen kann heiß oder kalt gesiegelt werden. Die Heißsiegelung ist für Papier allerdings anspruchsvoll, da dieser Packstoff ein großer Isolator ist. Bei hohen Leistungen stellt dies eine besondere Herausforderung dar, da die Siegelung innerhalb kürzester Zeit erfolgen muss. Kaltsiegelung ist daher die gängige Option für hohe Ausbringungsmengen. Dies gewährleistet auch ohne Zufuhr von Wärme zuverlässige Siegelnähte. Den nötigen Produktschutz liefert eine sehr dünne Barriereschicht aus Kunststoff, trotz der sich das Papier über den Altpapierrecyclingstrom verwerten lässt.
Ob sich als Packmittel eher Papier oder Monomaterialfolien eignen, hängt stark von den Eigenschaften der Produkte und der benötigten Siegelintegrität ab: Zum Beispiel empfiehlt sich bei empfindlichen Produkten, wie zum Beispiel Keksen und anderen Backwaren, ein Kunststoff-Monomaterial mit Heißsiegelung, sofern das Produkt nicht wärmeempfindlich ist. Grundsätzlich gilt: Jedes Produkt und jeder Prozess ist anders. Es lohnt sich, alle Parameter und Bedingungen im Detail zu untersuchen, um sowohl Markenziele als auch Produktschutz und Nachhaltigkeit bei einer Verpackungslösung zu berücksichtigen.
Autor
Christoph Langohr, Syntegon Technology GmbH (ehemals Bosch Packaging Technology),
Projektleiter Nachhaltigkeit Horizontale Verpackung,
E-Mail: Christoph.Langohr@syntegon.com
