Die grü­ne Zukunft der Verpackung

Bio­ba­sier­te Kunst­stof­fe sind eine wich­ti­ge Kom­po­nen­te für eine nach­hal­ti­ge­re Wirt­schaft. Noch haben sie einen gerin­gen Anteil am Ver­pa­ckungs­auf­kom­men. Die Zei­chen der Zeit ste­hen aber zu ihren Gunsten.
Bio­kunst­stof­fe sol­len einen wesent­li­chen Bei­trag dazu leis­ten, die Abhän­gig­keit von erd­öl­ba­sier­ten Pro­duk­ten zu redu­zie­ren und den CO²-Aus­stoß zu ver­rin­gern. Das war beim FNR Wis­sens­fo­rum (Fach­agen­tur Nach­wach­sen­de Roh­stof­fe) auf der Fach­Pack 2018 zu hören. Bis­lang ist der Anteil der Bio­kunst­stof­fe am gesam­ten Kunst­stoff­markt aber noch sehr gering. Der­zeit haben bio­ba­sier­te Poly­me­re eine Gesamt­pro­duk­ti­ons­men­ge von 7,5 Mil­lio­nen Ton­nen und damit 2 Pro­zent der Pro­duk­ti­ons­men­ge petro­che­mi­scher Poly­me­re. Laut einer Stu­die des nova-Insti­tuts hat sich die Pro­duk­ti­on von bio­ba­sier­ten Poly­me­ren in den letz­ten Jah­ren den­noch deut­lich pro­fes­sio­na­li­siert und dif­fe­ren­ziert. Dem­nach gibt es mitt­ler­wei­le für prak­tisch jede Anwen­dung eine bio­ba­sier­te Alternative.
Wich­ti­ge Anwen­dungs­ge­bie­te für bio­ba­sier­te Ver­pa­ckungs­kunst­stof­fe, bezo­gen auf die Ton­na­ge, sind Tra­ge­ta­schen, Obst- und Gemü­se­beu­tel, Geträn­ke­fla­schen, Fla­schen für Wasch- und Rei­ni­gungs­mit­tel, Behäl­ter für Kos­me­ti­ka, Service-Verpackungen.

Bio­kunst­stof­fe als Teil der Bioökonomie

In den ver­gan­ge­nen Jah­ren gab es ver­stärkt Anstren­gun­gen in For­schung und Indus­trie, Drop-In Lösun­gen, die che­misch nicht von ihren fos­sil­ba­sier­ten Pen­dants zu unter­schei­den sind, und che­misch neu­ar­ti­ge bio­ba­sier­te Kunst­stof­fe zu ent­wi­ckeln bzw. in gro­ßem indus­tri­el­lem Maß­stab her­zu­stel­len. Denn, noch haben die kon­ven­tio­nel­len Kunst­stof­fe ihren bio­ba­sier­ten „Geschwis­tern“ Eini­ges vor­aus: Sie sind über Jahr­zehn­te in die Pro­zess­ket­te der Olef­in­ver­ar­bei­tung ein­ge­bun­den und damit Teil einer hoch­ef­fi­zi­en­ten Her­stel­lung und Ver­ede­lung. Um sich erfolg­reich eta­blie­ren zu kön­nen, benö­ti­gen bio­ba­sier­te Kunst­stof­fe des­halb eine gesam­te Pro­zess­ket­te inner­halb einer Bio­öko­no­mie, die für die Pro­duk­ti­on der che­mi­schen Grund­stof­fe sorgt. Die Bio­öko­no­mie setzt dabei sowohl auf nach­wach­sen­de Roh­stof­fe als auch auf bio­ba­sier­te Pro­zess­lö­sun­gen. Leit­prin­zip der Bio­öko­no­mie ist dem Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung zufol­ge, der Auf­bau einer Kreis­lauf­wirt­schaft, die im Sin­ne von Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz und Nach­hal­tig­keit eine best­mög­li­che Ver­wer­tung sowie Mehr­fach­nut­zung von Roh­stof­fen und Stoff­strö­men ermöglicht.

Ver­pa­ckung ist Haupt­ab­neh­mer von Biokunststoffen

Beim FNR Wis­sens­fo­rum wäh­rend der Fach­Pack 2018 nann­te Dr. Harald Käb von naro­con Inno­va­ti­ons­be­ra­tung die Lebens­mit­tel­her­stel­ler Pep­si, Dano­ne und Nest­lé als Bei­spie­le aus der Pra­xis. Die Unter­neh­men wol­len gemein­sam Fla­schen aus 100% bio­ba­sier­tem PET ent­wi­ckeln. In den Super- und Dis­coun­ter­märk­ten fän­de man außer­dem bereits vie­le Ver­pa­ckun­gen, die aus bio­ba­sier­ten Kunst­stof­fen und Rezy­klat her­ge­stellt wur­den (z.B. Geträn­ke­fla­schen aus Bio-PET, Foli­en aus Bio-PE, bio­ba­sier­tem HDPE oder Zel­lu­lo­se, Joghurt­be­cher aus bio­ba­sier­tem PLA). Auch in der Ver­pa­ckungs­lo­gis­tik gibt es Bestre­bun­gen, Kunst­stoff­be­hält­nis­se aus bio­ba­sier­ten Mate­ria­li­en ein­zu­set­zen. So hat Walt­her Falt­sys­te­me eine bio­ba­sier­te und wie­der­ver­wert­ba­re RFID-Falt­box für auto­ma­ti­sier­te Intra­lo­gis­tik und Lie­fe­ran­ten­trans­por­te im Pro­gramm. Dem Her­stel­ler zufol­ge sind 100 Umläu­fe mög­lich und die Boxen sei­en 2 bis 3 Mal wiederverwertbar.

Noch feh­len Standards

Den­noch sei­en auch Bio­kunst­stof­fe „nur“ Kunst­stof­fe, beton­te Nuse Lack-Ersöz von der Hoch­schu­le Han­no­ver, Insti­tut für Bio­kunst­stof­fe und Bio­ver­bund­werk­stof­fe (IfBB), wäh­rend des FNR Wis­sens­fo­rums. Auch bei bio­ba­sier­ten Poly­me­ren müs­sen – wie bei erd­öl­ba­sier­ten Poly­me­ren – Addi­ti­ve ein­ge­setzt wer­den, um die Funk­tio­na­li­tät und Ver­ar­beit­bar­keit zu gewähr­leis­ten, bestä­tigt auch Dr. Frank Wel­le, Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ver­fah­rens­tech­nik und Ver­pa­ckung (IVV), Frei­sing. In der Regel sind dies die­sel­ben Addi­ti­ve wie bei erd­öl­ba­sier­ten Poly­me­ren. Spe­zi­el­le Addi­ti­ve aus­schließ­lich für bio­ba­sier­te Poly­me­re sei­en nicht am Markt. Lack-Ersöz bemän­gelt zudem, dass es für Nach­hal­tig­keits­be­wer­tun­gen von Bio­kunst­stof­fen der­zeit noch kei­ne stan­dar­di­sier­ten Regel­wer­ke gibt. Sie emp­fiehlt des­halb eine har­mo­ni­sier­te Vor­ge­hens­wei­se für kon­ven­tio­nel­le Kunst­stof­fe und Bio­kunst­stof­fe in Euro­pa, um eru­ie­ren zu kön­nen, wo Vor- und Nach­tei­le bestehen. Ihrer Auf­fas­sung nach sind Bio­kunst­stof­fe eben­so zukunfts­träch­tig und nach­hal­tig wie kon­ven­tio­nel­le Kunst­stof­fe. Bei­de bräch­ten Vor- und Nach­tei­le mit sich. Das Pro­blem läge viel­mehr im fal­schen Umgang mit dem Kunststoffabfall.

Recy­cling von Biokunststoffen

Dr. Harald Käb sieht in die­sem Zusam­men­hang gro­ße Chan­cen, Ver­pa­ckungs­kunst­stof­fe, die aus Erd­öl gewon­nen wer­den, durch sol­che zu erset­zen, die aus nach­wach­sen­den Roh­stof­fen wie Agrar‑, Rest- und Abfall­stof­fen, dar­un­ter Holz, Rohr­zu­cker, Algen oder den Scha­len von Mee­res­tie­ren erzeugt wer­den. Gera­de, weil mit dem neu­en Ver­pa­ckungs­ge­setz, das am 01.01.2019 in Kraft trat, nicht oder schlecht recy­cel­ba­re Ver­pa­ckun­gen teu­rer gewor­den sind. Dr. Käb sprach von einer New Plastics Eco­no­my, also dem Über­gang von fos­si­len zu erneu­er­ba­ren Roh­stof­fen und Rezy­kla­ten und ver­gleicht dies mit dem Wan­del der Ener­gie­wirt­schaft und des Trans­port­we­sens. Dabei begüns­ti­ge die zuneh­men­de Bedeu­tung der Kreis­lauf­wirt­schaft in der Poli­tik recy­cel­ba­re Verpackungen.
Ein Vor­teil für die Wie­der­ver­wer­tung ist, dass Kunst­stof­fe, die che­misch iden­tisch zu Kunst­stof­fen aus fos­si­len Roh­stof­fen sind (Drop-In-Mate­ria­li­en), sich beim Recy­cling wie ihre petro­che­mi­schen Pen­dants ver­hal­ten und gemein­sam mit ihnen ver­wer­tet wer­den kön­nen. Wäre eine bio­ba­sier­te recy­cel­ba­re Ver­pa­ckung, die antei­lig aus Rezy­klat her­ge­stellt wur­de, das wie­der­um bio­ba­siert ist dann das ulti­ma­ti­ve Ziel? Laut Dr. Käb ist das Ver­pa­ckungs­ge­setz (§21) ein wich­ti­ges Vehi­kel zur Umset­zung dazu. Wie sich das Ver­pa­ckungs­ge­setz in der Pra­xis bis­her aus­wirkt, wer­den wir im nächs­ten Arti­kel im News­room der Fach­Pack genau­er beleuchten.