From Dr. Sabine Amberg-Schwab - Frische Lebensmittel genauso wie sogenanntes Convenience Food erreichen die Verbraucher heute zum großen Teil in verpackter Form. Hygiene, lange Haltbarkeit und ständige Verfügbarkeit dieser verpackten Produkte machen einen Teil unserer Lebensqualität aus. Diese Bequemlichkeit jedoch trägt nicht unerheblich zur Verschmutzung unserer Umwelt bei, denn die Konservierung und Verpackung dieser Lebensmittel wird häufig durch Kunststoffverpackungen realisiert.
Besonders sichtbar wird die durch den Verpackungsmüll verursachte Umweltverschmutzung in den Weltmeeren, und selbst im Grundwasser ist sie nachweisbar. Schon jetzt schwimmt in den Ozeanen sechsmal mehr Plastik als Plankton und gefährdet die Tier- und Pflanzenwelt sowie letztlich auch die Gesundheit von Menschen. So stellt sich die drängende Frage: Wie kann in diesem Zusammenhang der jetzige Lebensstil beibehalten oder sogar verbessert und dennoch nachhaltiger gelebt werden?
Ein Weg dahin können biologisch abbaubare Lebensmittelverpackungen leisten. Sie stellen einen wichtigen Aspekt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Gesellschaft dar, und bieten einen Beitrag zur Lösung globaler Umwelt- und Abfallprobleme.
Biodegradierbare Verpackungen beispielsweise aus Celluloseregenaraten sowie Polymilchsäure-und Stärke-Blends gibt es schon lange. Allerdings können diese Materialien die benötigte Mindesthaltbarkeit der Lebensmittel nicht gewährleisten, da sie unzureichende Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf und Aromastoffen bieten.
Unsere Idee war es, mit einer bioabbaubaren Funktionsbeschichtung diese umweltverträglichen
Verpackungsmaterialen in ihren Eigenschaften zu verbessern und damit eine breite Marktdurchdringung komplett bioabbaubarer Verpackungsmaterialien zu erleichtern bzw. überhaupt erst zu ermöglichen.
Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC entwickelt seit Langem erfolgreich Barriere-Beschichtungen auf Basis von ORMOCER®en (anorganisch-organischen Hybridpolymere). Diese Werkstoffklasse bietet gute Barriereeigenschaften gegenüber Gasen und Dämpfen und empfiehlt sich daher auch für die Beschichtung von biodegradierbaren Verpackungen. Bislang waren unsere Stand-der-Technik-Barrierebeschichtungen jedoch nicht biologisch abbaubar.
Das Ziel unserer Entwicklung war es deshalb, die ORMOCER®e unter Beibehaltung aller günstigen Eigenschaften biodegradierbar zu gestalten.
Die Weiterentwicklung einer Stand-der-Technik Hybridpolymerbeschichtungen zu Systemen mit guter Abbaubarkeit (bioORMOCER®) erfolgte durch den Austausch nicht biologisch abbaubarer
organischer Komponenten (d.h. Komponenten fossilen Ursprungs) mit biologisch degradierbaren Anteilen. Dabei kamen z. B. die biobasierten biologisch abbaubare Naturstoffe Chitosan und Cellulose-Derivate, zum Einsatz.
Es wurden neuartige funktionelle Beschichtungsmaterialien für die Verbesserung der Eigenschaften von biologisch abbaubaren Kunststofffolien für den Bereich der Lebensmittel- Pharma- und Kosmetikverpackung entwickelt. Die biologische Abbaubarkeit ist zeitlich einstellbar und damit anpassbar auf unterschiedliche Lebensmittelverpackungsanforderungen. Die neuen Beschichtungen zeigen sehr gute Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf und können alternativ auch mit weiteren Funktionen ausgerüstet werden (z. B. mit antimikrobielle Eigenschaften). Für die Verarbeitung sind Standardindustrieprozesse einsetzbar.
Die neuen bioabbaubaren Funktionsschichten stehen nun bereit, um bei der zukünftigen Gestaltung und Entwicklung neuer innovativer und umweltfreundlicher Verpackungsmaterialien eingesetzt werden zu können: umweltfreundliche Kunststoffverpackungen in der Zukunft. Dies eröffnet gerade der Verpackungsindustrie neue Möglichkeiten, bioabbaubare Verpackungen auf Papier- und/oder Folienbasis in den Markt zu bringen. Zukünftige Entwicklungen in diesem Bereich werden das Ziel haben, unsere neuen biologisch abbaubaren Beschichtungen auch für weitere Einsatzgebiete maßzuschneidern.

Extent: 40 pages , Size: 2.42 mB, Language: german

From Dirk Grommes - Das Extrusionsblasformen ist eines der wichtigsten Verfahren für die Herstellung von Kunststoffhohlkörpern. Insbesondere im Bereich der Verpackungsgüter in Form von Flaschen, Kanistern und Fässern ist das Extrusionsblasformen das bevorzugte Verfahren. Bei diesen massenhaft hergestellten Artikel... [Show more]n führen bereits geringe Gewichtsreduzierungen von wenigen Gramm zu in der Summe erheblichen Material- und Kosteneinsparungen. Der Vortrag zeigt auf, in wie weit der Einsatz von Simulationstechniken hilft, das Gewicht von Verpackungsartikeln zu reduzieren. Vorgestellt wird der kombinierte Einsatz von Prozesssimulation und der Simulation der resultierenden Produkteigenschaften. Darüber hinaus wird ein Einblick in aktuelle Forschungsaktivitäten gegeben. Insbesondere Einflüsse des Verfahrens auf die Materialeigenschaften werden dargestellt

Extent: 24 pages , Size: 1.70 mB, Language: german

From Albin Kälin - Cradle to Cradle® Design definiert und entwickelt kreislauffähige Produkte. Als Differenzierung zum konventionellen Recycling bleibt die Qualität der Rohstoffe über mehrere Produktlebenszyklen erhalten, und es werden ausschließlich „als sicher bewertete Chemikalien“ eingesetzt. Die Produkti... [Show more]onsverfahren, der Gebrauch und die Wiederverwertung der Produkte werden nach dem Modell gestaltet, die Qualität der Rohstoffe über mehrere Lebenszyklen zu erhalten. Das bedeutet: Kein Abfall, alles ist zugleich Nährstoff. Die richtigen Materialien werden in definierten Kreisläufen (Metabolismen) zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort eingesetzt

Extent: 33 pages , Size: 13.89 mB, Language: german

From Dr. Helmut Spoo - Das Verpackungsaufkommen ist dramatisch gestiegen und betrug im Jahre 2016 etwa 18 Mio. Tonnen. Signifikant zugenommen hat der Anteil an Einwegverpackungen, insbesondere im Bereich Lebensmittel- und Getränkeverpackungen, während der Mehrweganteil stark rückläufig ist. Entgegen den Vorgaben der A... [Show more]bfallrahmenrichtlinie und des 2012 novellierten Kreislaufwirtschafts-gesetzes wird die dort verankerte Abfallhierarchie nicht eingehalten. Verpackungen werden vorrangig nicht stofflich, sondern überwiegend energetisch verwertet, d. h. verbrannt. Außerdem stimmen offenbar die ermittelten Verwertungsquoten nicht. Am 21.12.2016 hat das Bundeskabinett das Verpackungsgesetz verabschiedet. Dieses Gesetz wird voraussichtlich im Sommer 2017 in Kraft treten und neben Verpackungen künftig auch sogenannte stoffgleiche Nichtverpackungen in den Geltungsbereich einbeziehen

Extent: 30 pages , Size: 918.45 kB, Language: german

From Dr. Benjamin Baudrit - Verarbeitung von Biopolymeren

Extent: 20 pages , Size: 3.90 mB, Language: german

From Günter Dehoust - Der Umgang mit Verpackungen hat einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf unsere Umwelt. Dazu gehört neben der Gestaltung von Verpackungen auch die Nutzung am „Lebensende“. Das Recycling der gebrauchten Verpackungen kann einen Beitrag zum Ressourcen- und Klimaschutz leisten. Die Ergebniss... [Show more]e einer Ökobilanz für DSD stellen den aktuellen Stand des Verpackungsrecylings am Beispiel des Klimaschutzes dar und zeigen Potenziale für die nahe Zukunft auf

Extent: 29 pages , Size: 1.03 mB, Language: german

From Peter Niedersüss - Die flexible Verpackung schont die Ressource Kunststoff im Vergleich zu starrer Verpackung um ein Vielfaches und hat zudem einen wesentlich geringeren CO2 Footprint. Dadurch erklärt sich auch die steigende Anzahl an Standbodenbeuteln in den Regalen der Supermärkte. Die flexible Verpackung, die den... [Show more] steigenden Ansprüchen der Konsumenten entsprechen muss, besteht heutzutage durchweg aus unterschiedlichen, unverträglichen Materialien. Ein Umstand, der die Recycling-Branche vor eine große Herausforderung stellt bzw. stellen wird. Der bei Borealis entwickelte Standbodenbeutel aus Mono-Material auf Basis von Borstar PE zeigt eine Möglichkeit auf, wie diese Verpackung dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft erfolgreich entsprechen kann

Extent: 24 pages , Size: 1.28 mB, Language: german

From Dr. Karlheinz Hausmann - Die Vermeidung von Lebensmittel- und Plastikabfällen und deren Recyclierung ist ein wichtiges Thema unserer Gesellschaft. Hierzu arbeiten wir in verschiedenen Projekten, um die Folienstärke von Verpackungsfolien zu reduzieren, jedoch im selben Zug die Schutzwirkung der Verpackung zu erhöhen, so ... [Show more]dass sowohl Plastikabfälle als auch Lebensmittelabfälle reduziert werden können. Bei einem Ansatz handelt es sich um eine Neugestaltung des Folienaufbaus unter Verwendung von steifen Siegelmedien, wie Surlyn® Ionomeren. In einem anderen Ansatz geht es um den Einsatz von Coex-Bi-orientierungsverfahren wie z. B. das von Kuhne entwickelte Triple Bubble Verfahren. Erfolgreiche Bespiele für solche Lightweightingansätze sind z. B. der Gebrauch von Surlyn® als Siegelmedium in Vakuumfrischfleischverpackungen , welches zu einer Fleischverpackung mit verbesserter Haltbarkeit führt oder der Einsatz in Trockenlebensmittelverpackungen, der es erlaubt die Dicke der Verpackung bei geleicher Schutzwirkung zu reduzieren. In beiden Fällen ist und bleibt das Resultat Mehrschichtstrukuren, denen oft fälschlicherweise nachgesagt wird, gar nicht recyclierbar zu sein. Das dem nicht unbedingt so sein muss, wird am Beispiel zweier Projekte aufgezeigt: der Recyclierung von Mehrschichtflaschen in Brasilien und der Recyclierung von Haushaltsfolienabfällen in Südafrika, welche in beiden Fällen zu hochwertigen Produkten führen, die auch noch zusätzlich Arbeitsplätze schaffen

Extent: 43 pages , Size: 3.42 mB, Language: german

From Kurt Schüler - Von den 3 Mio. Tonnen Verpackungen, die in Deutschland jährlich in Verkehr gebracht werden, wurden 2015 52 % werkstofflichen Verwertungswegen zugeführt. Netto bleibt noch viel weniger übrig. Woran liegt das? Die wesentlichen Verlustquellen werden benannt und quantifiziert. Mehr „Back-to-Plas... [Show more]tics“ kann auch erreicht werden, indem die Verpackungen „recyclinggerecht“ gestaltet werden. Die Stellschrauben werden beschrieben und beziffert. Es zeigt sich allerdings, dass recyclinggerechte Verpackungsgestaltung nur ein kleiner Schritt zur Steigerung der Nettoverwertung sein kann. Viel wichtiger ist die Optimierung der Sammlung von Kunststoffverpackungen

Extent: 31 pages , Size: 1.51 mB, Language: german

From Alexander Reitz - Das Recycling von PET-Getränkeflaschen in Deutschland ist ein Paradebeispiel für einen funktionierenden Stoffkreislauf. Doch welche Akteure sind daran beteiligt und wieviel recyceltes Material steckt wirklich in einer neuen Flasche? Der Vortrag behandelt dies und vieles mehr anhand konkreter Zahle... [Show more]n und Fakten. Dabei wird auch auf den Zusammenhang von R-PET und nachwachsenden Rohstoffen eingegangen und erläutert, warum man von einem komplett geschlossenen Kreislauf noch entfernt ist

Extent: 24 pages , Size: 457.71 kB, Language: german

From Robert Schmitt - Aus der Not eine Tugend machen! Energiekosten liegen in der Kunststoffbranche zwischen 3% und 8%. Darüber hinaus fordert und fördert der Gesetzgeber insbesondere in Deutschland die Industrie Energie-Effizienz-Systeme einzuführen. Mit dem Motto "Energie sparen macht Spaß" lassen sich in 2 bis 3 J... [Show more]ahren die Energiekosten eines Unternehmens um ca. 30 % reduzieren. Werkzeuge hierzu und praxisorientierte Einsparbeispiele aus der Kunststoffbranche werden konkret vorgestellt

Extent: 39 pages , Size: 3.22 mB, Language: german

From Bernd Brandt - Im Vortrag werden Schlüsselfaktoren auf dem Weg zu nachhaltigen Verpackungen präsentiert. Dazu gehört die Entwicklung einer Strategie auf Basis von Fakten. Diese umfasst das ökologische und ökonomische Bewerten des gesamten Lebenszyklus, das Definieren von messbaren Zielen für reduzierte Umwel... [Show more]twirkungen sowie das Identifizieren von öko-effizienten Maßnahmen. Weitere Schlüsselfaktoren sind das Quantifizieren und Kommunizieren des ökologischen Nutzens einer (optimierten) Verpackungsfunktion, ein kontinuierlicher Dialog mit allen Akteuren, ambitionierte Branchenziele sowie der stete Blick auf's große Ganze

Extent: 35 pages , Size: 1.70 mB, Language: german

From Dr. Sabine Amberg-Schwab - Frische Lebensmittel genauso wie sogenanntes Convenience Food erreichen die Verbraucher heute zum großen Teil in verpackter Form. Hygiene, lange Haltbarkeit und ständige Verfügbarkeit dieser verpackten Produkte machen einen Teil unserer Lebensqualität aus. Diese Bequemlichkeit jedoch trägt nich... [Show more]t unerheblich zur Verschmutzung unserer Umwelt bei, denn die Konservierung und Verpackung dieser Lebensmittel wird häufig durch Kunststoffverpackungen realisiert. Besonders sichtbar wird die durch den Verpackungsmüll verursachte Umweltverschmutzung in den Weltmeeren, und selbst im Grundwasser ist sie nachweisbar. Schon jetzt schwimmt in den Ozeanen sechsmal mehr Plastik als Plankton und gefährdet die Tier- und Pflanzenwelt sowie letztlich auch die Gesundheit von Menschen. So stellt sich die drängende Frage: Wie kann in diesem Zusammenhang der jetzige Lebensstil beibehalten oder sogar verbessert und dennoch nachhaltiger gelebt werden? Ein Weg dahin können biologisch abbaubare Lebensmittelverpackungen leisten. Sie stellen einen wichtigen Aspekt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Gesellschaft dar, und bieten einen Beitrag zur Lösung globaler Umwelt- und Abfallprobleme. Biodegradierbare Verpackungen beispielsweise aus Celluloseregenaraten sowie Polymilchsäure-und Stärke-Blends gibt es schon lange. Allerdings können diese Materialien die benötigte Mindesthaltbarkeit der Lebensmittel nicht gewährleisten, da sie unzureichende Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf und Aromastoffen bieten. Unsere Idee war es, mit einer bioabbaubaren Funktionsbeschichtung diese umweltverträglichen Verpackungsmaterialen in ihren Eigenschaften zu verbessern und damit eine breite Marktdurchdringung komplett bioabbaubarer Verpackungsmaterialien zu erleichtern bzw. überhaupt erst zu ermöglichen. Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC entwickelt seit Langem erfolgreich Barriere-Beschichtungen auf Basis von ORMOCER®en (anorganisch-organischen Hybridpolymere). Diese Werkstoffklasse bietet gute Barriereeigenschaften gegenüber Gasen und Dämpfen und empfiehlt sich daher auch für die Beschichtung von biodegradierbaren Verpackungen. Bislang waren unsere Stand-der-Technik-Barrierebeschichtungen jedoch nicht biologisch abbaubar. Das Ziel unserer Entwicklung war es deshalb, die ORMOCER®e unter Beibehaltung aller günstigen Eigenschaften biodegradierbar zu gestalten. Die Weiterentwicklung einer Stand-der-Technik Hybridpolymerbeschichtungen zu Systemen mit guter Abbaubarkeit (bioORMOCER®) erfolgte durch den Austausch nicht biologisch abbaubarer organischer Komponenten (d.h. Komponenten fossilen Ursprungs) mit biologisch degradierbaren Anteilen. Dabei kamen z. B. die biobasierten biologisch abbaubare Naturstoffe Chitosan und Cellulose-Derivate, zum Einsatz. Es wurden neuartige funktionelle Beschichtungsmaterialien für die Verbesserung der Eigenschaften von biologisch abbaubaren Kunststofffolien für den Bereich der Lebensmittel- Pharma- und Kosmetikverpackung entwickelt. Die biologische Abbaubarkeit ist zeitlich einstellbar und damit anpassbar auf unterschiedliche Lebensmittelverpackungsanforderungen. Die neuen Beschichtungen zeigen sehr gute Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf und können alternativ auch mit weiteren Funktionen ausgerüstet werden (z. B. mit antimikrobielle Eigenschaften). Für die Verarbeitung sind Standardindustrieprozesse einsetzbar. Die neuen bioabbaubaren Funktionsschichten stehen nun bereit, um bei der zukünftigen Gestaltung und Entwicklung neuer innovativer und umweltfreundlicher Verpackungsmaterialien eingesetzt werden zu können: umweltfreundliche Kunststoffverpackungen in der Zukunft. Dies eröffnet gerade der Verpackungsindustrie neue Möglichkeiten, bioabbaubare Verpackungen auf Papier- und/oder Folienbasis in den Markt zu bringen. Zukünftige Entwicklungen in diesem Bereich werden das Ziel haben, unsere neuen biologisch abbaubaren Beschichtungen auch für weitere Einsatzgebiete maßzuschneidern

Extent: 40 pages , Size: 2.42 mB, Language: german