Im Jahr 2017 betrug die Gesamt­men­ge an neu pro­du­zier­ten Kunst­stof­fen in Deutsch­land etwa elf Mil­lio­nen Ton­nen. Von die­sen ent­fie­len 1,63 Mil­lio­nen Ton­nen auf den Typ PE-LD (Poly­ethy­len Light Den­si­ty) mit stark ver­zweig­ten Poly­mer­ket­ten und einer dar­aus resul­tie­ren­den rela­tiv gerin­gen Dich­te. Die­ser Kunst­stoff wird auch für die Her­stel­lung von Poly­ethy­len-Schaum­stof­fen ver­wen­det, die in der Ver­pa­ckungs­in­dus­trie unter ande­rem bei der Pro­duk­ti­on von Pols­tern zum Ein­satz kom­men. Das Mate­ri­al zeich­net sich durch sei­ne her­aus­ra­gen­de Stoß­ab­sorp­ti­on aus. Die­se Eigen­schaft macht man sich beim Ver­pa­cken sen­si­bler Güter wie bei­spiels­wei­se medi­zi­ni­scher oder opti­scher Instru­men­te sowie von Gerä­ten aus den Berei­chen Steuer‑, Mess- und Regel­tech­nik zu Nut­ze. Die Ver­pa­ckungs­ex­per­ten von Ste­phan Schaum­stof­fe, die seit Jah­ren mit indi­vi­du­el­len Son­der­lö­sun­gen am Markt ver­tre­ten sind,  such­ten nach einer Mög­lich­keit, die Schaum­stoff­res­te mög­lichst umwelt­scho­nend wie­der­zu­ver­wer­ten. Die Lösung war, den Pro­duk­ti­ons­ver­schnitt zu sam­meln und in einer fir­men­ei­ge­nen Anla­ge zu zer­klei­nern und zu gra­nu­lie­ren, so dass dar­aus wie­der PE-Schaum­stof­fe her­ge­stellt wer­den kann. Auf der dies­jäh­ri­gen Fach­pack in Nürn­berg stellt das Team von Ste­phan Schaum­stof­fe sowohl das Ver­fah­ren als auch Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen aus recy­cel­tem PE-LD vor.

 „Bei der Her­stel­lung unse­rer kom­ple­xen Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen haben wir vor allem bei kom­pli­zier­ten Geo­me­tri­en fest­ge­stellt, dass sich der Anteil des Ver­schnitts bei etwa 20 bis 25 Pro­zent des ein­ge­setz­ten Schaums bewegt“, erin­nert sich Andre­as Schlier­kamp, Geschäfts­füh­rer bei Ste­phan Schaum­stof­fe. „Da die Ent­sor­gung sehr kos­ten­in­ten­siv war, haben wir nach einer Mög­lich­keit gesucht, wie wir die Pro­duk­ti­ons­res­te unse­rer unver­netz­ten PE-Schäu­me sinn­voll und öko­lo­gisch nach­hal­tig wie­der­ver­wer­ten kön­nen.“ Nach einer umfas­sen­den Recher­che ent­schlos­sen sich die Ver­ant­wort­li­chen 2013, eine eige­ne Recy­cling­an­la­ge zu instal­lie­ren, die bereits 2014 in Betrieb genom­men wur­de.

Vom Abfallstoff zum Schaumstoff

Im Recy­cling­pro­zess wer­den die im Unter­neh­men anfal­len­den Schaum­stoff­res­te zer­klei­nert und anschlie­ßend gra­nu­liert. Die Ver­wen­dung von Res­ten aus der PE-Schaum­stoff­ver­ar­bei­tung garan­tiert, dass sich nahe­zu kei­ne Fremd­stof­fe im Mate­ri­al befin­den. „Nur durch das Recy­cling mit einer sehr hohen stoff­li­chen Rein­heit kann gewähr­leis­tet wer­den, dass das gewon­ne­ne Gra­nu­lat eine aus­rei­chen­de Qua­li­tät besitzt, um dar­aus wie­der PE- Schaum zu pro­du­zie­ren, des­sen Mate­ri­al­ei­gen­schaf­ten den tech­ni­schen Ansprü­chen genü­gen“, berich­tet Schlier­kamp. Durch die Vor­sor­tie­rung wird eine Rein­heit von 97 Pro­zent ange­strebt, so dass die Qua­li­tät des Recy­cling-Mate­ri­als nur mini­mal von der des ursprüng­li­chen Ther­mo­plasts abweicht. „Wird ein her­kömm­li­ches PE-LD-Gra­nu­lat auf Erd­öl­ba­sis für die Schäu­mung her­ge­stellt, sind für die Erzeu­gung eines Kilo­gramms Gra­nu­lat ca. zwei Kilo­gramm  Erd­öl nötig. Unser Recy­cling­schaum mit einem Anteil von 100% Rezy­klat aus unse­rer Ver­wer­tung kann natür­lich kom­plett dar­auf ver­zich­ten“, erklärt Schlier­kamp wei­ter. „Pro Schicht erzeu­gen wir auf die­se Wei­se eine Ton­ne Gra­nu­lat, das gesam­melt und anschlie­ßend von einem Part­ner­un­ter­neh­men zu PE-LD-Plat­ten auf­ge­schäumt wird.“ Die Kos­ten­er­spar­nis im Ver­gleich zu erd­öl­ge­bun­de­nem Gra­nu­lat beläuft sich auf etwa 5 bis 10 Pro­zent. Durch die Instal­la­ti­on einer Solar­an­la­ge auf dem Dach der Pro­duk­ti­ons­hal­le, aus der die Recy­cling­an­la­ge gespeist wird, gelang es Ste­phan Schaum­stof­fe den Pro­zess CO2-neu­tral zu gestal­ten. „Über­schüs­si­ge Ener­gie­er­trä­ge wer­den in der regu­lä­ren Pro­duk­ti­on ver­braucht oder in das Strom­netz ein­ge­speist. Die­sen Über­schuss kön­nen wir im Win­ter oder an son­nen­ar­men Tagen abru­fen, um auch dann ener­gie­aut­ark recy­celn zu kön­nen“, zeigt Schlier­kamp wei­te­re grü­ne Vor­tei­le auf.

Umfangreiche Tests des rezyklierten Materials

Auf Grund der oft teu­ren und sen­si­blen Pack­gü­ter wer­den Schaum­stof­fe zur Unter­su­chung ihrer Eig­nung als Ver­pa­ckungs­mit­tel umfang­rei­chen Prü­fun­gen unter­zo­gen. Die Eigen­schaf­ten der Schaum­stof­fe wer­den durch eine Mate­ri­al­prü­fung nach EN_ISO3386‑1 einer Druck­prü­fung unter­zo­gen, um so ihre Eig­nung zur Ver­wen­dung als Ver­pa­ckungs­pols­ter zu garan­tie­ren. „ Bevor eine Ver­pa­ckung in Serie geht füh­ren wir des Wei­te­ren mit Pro­to­ty­pen umfang­rei­che Tran­port­si­mu­la­tio­nen durch. Kri­tisch sind dabei für Pack­stü­cke im Ein­zel­ver­sand sicher­lich die Belas­tung durch Fal­len. Die­se Taug­lich­keit kann sehr gut durch Fall­tests nach­ge­wie­sen wer­den. Je nach Norm, kann das Pack­stück hier aus einer Höhe von bis zu 1,20m mehr­mals fal­len gelas­sen wer­den. Die Leis­tung der Ver­pa­ckung kann dabei mit einer Beschleu­ni­gungs­mes­sung am Pack­gut quan­ti­fi­ziert wer­den“, erklärt Schlier­kamp. Mit einer High­speed Kame­ra, die bis zu 1.200 Bil­der pro Sekun­de lie­fert, wer­den dabei die Ver­for­mun­gen doku­men­tiert, die bei die­ser Prü­fung an der Ver­pa­ckung auf­tre­ten. Auch das Ver­hal­ten des Pro­dukts wird bei die­sem Ver­fah­ren ana­ly­siert. Des Wei­te­ren wer­den die Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen Ver­pa­ckung und Pack­gut unter­sucht, da auch sie Rück­schlüs­se auf even­tu­el­le Schwä­chen des Schaum­stoff­teils zulas­sen. „Anhand die­ser Worst-case-Test­ver­fah­ren kön­nen wir die Qua­li­tät unse­rer Schaum­stof­fe lücken­los doku­men­tie­ren und gleich­zei­tig neue Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen auf ihre Taug­lich­keit prü­fen“, resü­miert Schlier­kamp.

Ste­phan Schaum­stof­fe auf der Fach­pack 2019: Hal­le 7, Stand 641