Innovativ Verpacken mit Biofolien

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Innovativ Verpacken mit Biofolien

Ein Blick in die Kühltheke genügt. Hier bleibt nichts unverpackt. Obst, Gemüse, Fleisch und Käse, alles ist verpackt und das gleich in mehrfachen Schichten. Lebensmittel sollen lange haltbar sein, keimfrei und voller Nährstoffe und appetitlich aussehen obendrein. Dass dies nur möglich ist, wenn diese Lebensmittel in hoch entwickelten Verbundstoffen eingepackt sind, wird gern übersehen.

„Bio“-logisch Verpacken ist einer der vielen neuen Trends in der Verpackungsbranche. So erhofft sich die Industrie durch den vermehrten Einsatz von biologischen Materialien, z.B den sogenannten Biokunststoffen, die CO2 - Bilanz zu verbessern und neue Produktionskreisläufe zu etablieren.

Mit Wheylayer sollen in Zukunft auch Obst, Fisch, Joghurt und andere Lebensmittel verpackt werden.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Kunststoffen werden Biokunststoffe generell als Stoffe bezeichnet, die zu wesentlichen Teilen aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Je nach Anwendung sind bis zu 100 Prozent Bioanteil technisch möglich; ein weiteres Kriterium ist die biologische Abbaubarkeit, die aber keiner zeitlichen Beschränkung unterliegt, was die Entsorgung über den privaten Bereich schwierig macht und auch dem Hersteller Probleme bereitet. Oft sind die Produkte nicht kompostierbar, da sie mit synthetischen Zusätzen vermischt wurden und dementsprechend erst in aufwendigen Verfahren getrennt oder direkt verbrannt werden müssen. So schnitten in einer Studie über die Nachhaltigkeit von Bio-Bechern kompostierbare Einwegbecher während der WM 2008 nicht besser, aber auch nicht schlechter ab als die herkömmlichen Kunststoffbecher. Ein Fall aus dem Jahr 2011 ist der vielgepriesene und vielgeschmähte Danone-Becher, der damit wirbt ein Bio-Produkt zu sein, aber nicht einfach kompostiert werden kann und unter hohem Energieaufwand verbrannt werden muss.

Pro und Kontra der Biokunststoffe; Tabelle: T. Seilnacht

Die wichtigsten Ausgangsstoffe für Biokunststoffe sind landwirtschaftliche Rohstoffe wie Stärke, Zellulose und Pflanzenöle, die vor allem aus Mais, Weizen, Kartoffeln, Zuckerrüben, Holz und Ölpflanzen gewonnen werden. Zwei Gruppen von Biokunststoffen sind von Bedeutung: Biopolymere aus thermoplastischer Stärke (Maisstärke) sind mit 80 % Marktanteil am stärksten vertreten. Da reine Stärke Feuchtigkeit aufnimmt, stellt sie in der Regel nur eine Komponente dar, aus der Biokunststoffe hergestellt werden und wird mit herkömmlichen Kunststoffen gemischt. Der zweite Stoff mit sehr vielversprechenden Einsatzmöglichkeiten ist PLA (Polymilchsäure), gewonnen aus Maisstärke. Sie lässt sich nicht nur in der plastischen Chirurgie als Hautglättungsmittel einsetzen, sondern auch in unterschiedlichen Verfahren zu Folienverpackungen verarbeiten. Der Einsatz von abbaubaren Biopolymeren ist überall dort sinnvoll, wo das Material nur eine begrenzte Zeit halten muss, z.B. bei Plastiktüten, Joghurtbechern oder bei Verpackungsfolien im Prepack-Bereich. Konkurrenzfähig sind die auf dem Markt befindlichen Produkte aufgrund ihrer höheren Produktionskosten bisher noch nicht und führen dementsprechend ein Nischendasein.

Nachhaltigkeit bestimmt das Kaufverhalten

In einer Marktstudie von 2011 erwarten Frost & Sullivan, dass die Gewinne aus Biokunststoffen allein in Europa von derzeit 142 Millionen Euro bis 2016 auf über 475 Millionen Euro anwachsen. Besonders kurzlebige Einwegverpackungen für Nahrungsmittel, die nach der Studie etwa 12 % des gesamten Verpackungsmaterials ausmachen, könnten durch Biokunststoffe mit ähnlich guten Eigenschaften ersetzt werden, so Frost & Sullivan.

Steigende Rohstoffpreise und wachsendes Umweltbewusstsein der Konsumenten könnten so zu einer kostengünstigen Massenproduktion an Biokunststoffen führen. Denn laut einer Studie des GfK Panel Services Deutschland von 2009 ist eine umweltfreundliche Verpackung für rund 2/3 der Konsumenten ein wichtiges Kaufargument. 3/4 der Verbraucher legen Wert auf das Recycling der Verpackung. Rund 40 % wollen seriöser über Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit des Produkts und des Verpackungsmaterials informiert werden.

Neue Technologien

Ganz auf die Verpackung zu verzichten ist auch keine Lösung. Noch heute verderben in den Entwicklungsländern bis zu 50% der Lebensmittel, weil sie bei der Lagerung und dem Transport nicht geschützt sind. Sauerstoff, Bakterien, Pilze und Feuchtigkeit schaden den Lebensmitteln. Verpackung schützt, aber unterschiedlich gut. So gibt es Verpackungslösungen, unter dem Begriff „active packaging“ bekannt, die über synthetische Barriere-Schichten Feuchtigkeit und Sauerstoff von der verpackten Ware fernhalten und damit für längere Haltbarkeit sorgen. So entsteht zwar ein Verbundstoff aus High-Tech-Materialien, der unter hohem Energieaufwand hergestellt wird, um fünf Scheiben Käse zu verpacken. Doch der Schutz der verpackten Lebensmittel hat immer oberste Priorität.

Neue Technologien eröffnen dem Handel neue Möglichkeiten in der Lebensmittelverpackung. Forscher und Verpackungshersteller arbeiten seit einigen Jahren an biologischen Barriere-Schichten, die eine Alternative zu den herkömmlichen fossilen Materialien wie EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer) darstellen, und chemische Stoffe wie PVDC (Polyvinylidenchlorid) ersetzen.

Molke hält frisch

In dem EU-Projekt Wheylayer haben Wissenschaftler und Techniker aus der Milchindustrie und der Verpackungsbranche zusammen mit dem Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung in Freising eine natürliche Alternative zu den herkömmlichen Folien entwickelt. Das ist eine Folienbeschichtung aus Molke.

Molke ist ein natürliches Produkt, das bei der Herstellung von Käse anfällt. Den Forschern ist es nun gelungen, die Molke so zu behandeln, dass sie anschließend als Schicht aufgetragen werden kann. Diese Schicht weist sehr gute Barriere-Eigenschaften gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit auf. Zusätzlich besitzen die Molkeproteine natürliche antimikrobielle Eigenschaften, die für eine längere Haltbarkeit sorgen. „Durch die Kombination unterschiedlicher Materialien erreichen solche Verpackungen besonders gute Barriere-Eigenschaften“, so Florian Wild vom IVV im Interview. Nachhaltig soll es auch sein, da bei der Herstellung die CO2 Emission geringer ist als bei herkömmlichen Verpackungen.

Die Verpackung der Zukunft

Ist eine Steigerung der Produktion von Biokunststoffen sinnvoll oder andersherum gefragt: Lässt sich ein Problem lösen, indem man an anderer Stelle eines schafft? Monokulturen, Abholzung von Regenwäldern im Amazonasgebiet könnten eine der Folgen eines drastisch gestiegenen Bedarfs an Biokunststoffen sein. Innovative Produktentwicklungen wie Molke bieten vielleicht eine Lösung – Verminderung der Verpackungsdicke oder neue Verpackungsmaschinen eine andere.

Zurzeit erleben wir europaweit eine verstärkte Nachfrage nach durchsichtigen Lebensmittelverpackungen. Diese Tendenz zeigt sich sowohl bei Fleischschalen als auch bei Verpackungen für Fertiggerichte. Einzelne Lebensmittelproduzenten führen halbtransparente Verpackungen ein, in denen das verpackte Lebensmittel für den Verbraucher zwar sichtbar bleibt, sich aber gleichzeitig in der Kühltruhe von anderen Produkten abhebt. Das könnte gepaart mit zunehmendem Umweltbewusstsein die Chance für die Hersteller von PLA-Folien sein, in die Massenproduktion einzusteigen.

Zusammen mit der richtigen Dosis von Prozess- und Produktinnovation sollten sich auch und gerade unter Nachhaltigkeitsaspekten in der Zukunft Gewinne erwirtschaften lassen.

Ingrid Spicker, InterMopro.de