Umweltfreundliche und nachhaltige Verpackungen


Produktion umweltfreundlicher Verpackungen

Das Aufkommen von weggeworfenen Verpackungsmaterialien hat in Deutschland vor etlichen Jahren einen Höhepunkt erreicht. Jeder Verbraucher und jede Verbraucherin werfen im Jahr mehr als 200 kg an Verpackungsmaterialien weg. Verpackungen können aus unterschiedlichen Materialien bestehen und sollten immer den Anforderungen des Packguts erfüllen. Verwendet werden Materialien wie Glas, Metalle oder Kunststoffe nicht ausschließlich in der Lebensmittelindustrie. Der Handel und die Wirtschaft profitieren von hochwertigen und robusten Verpackungsmaterialien. Doch flexibel und individuell vor allem Kunststoffe eingesetzt werden können, so problematisch werden sie bei ihrer Entsorgung, da etliche Rohstoffe nicht abbaubar sind. Dabei gibt es schon wesentlich umweltfreundlichere und nachhaltigere Verpackungen.

Der Fokus bei der Herstellung umweltfreundlicher Verpackungen liegt auf der Umweltbilanz, die den Weg der Materialien von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung und den Transport bis zu ihrer Entsorgung berücksichtigt.

Verpackungen und ihre Materialien können heute ein vielseitiges zweites Leben genießen und somit der Umwelt keinen größeren Schaden zufügen.

Ziele einer umweltfreundlichen Verpackung

Neben Umsetzungsmodellen zur Verringerung von Verpackungsmaterial ist ihre umweltschonende Entsorgung von Bedeutung.

Kompostierbarkeit

Wie die Apfelschale auf dem Hauskompost verrottet, so sind auch Verpackungen aus rein organischen Materialien wie Holz oder Pappe vollständig biologisch abbaubar. Dabei lösen Mikroorganismen das Material in Bestandteile wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und weitere Mineralien auf. In industriellen Kompostieranlagen werden sie innerhalb weniger Monate zu Kompost. Dieser kann wiederum in die Kreislaufwirtschaft eingebunden werden.

Abbaubarkeit

Auch manche Kunststoffe sind biologisch abbaubar. Entscheidend dabei ist ihre chemische Struktur. Viele Lebensmittelverpackungen enthalten zudem neben biologisch abbau- und kompostierbaren Stoffen auch Materialien, die nur teilweise aus Biomasse bestehen. Diese Biokunststoffe können fossile Zusätze enthalten und werden als “biobasiert” bezeichnet. Unterschieden werden in der Herstellung vollständig- und teilweise abbaubare Kunststoffe. Vollständig abbaubare Kunststoffe können durch mikrobielle Aktivität vollständig in ihre natürlichen Bestandteile zerlegt werden. Zu den biobasierten Materialien zählen:

  • Polyactid (PLA): hergestellt durch eine mehrstufige Synthese aus Zucker
  • Celluloseester (CA): thermoplastische Harze, die aus Holz hergestellt werden
  • Polyhydroxyalkanoat (PHA): mit Hilfe von Bakterien synthetisierter Polyester

Verwertbarkeit

Verpackungen sind wiederverwertbar, wenn aus ihren Ausgangsstoffen neue Materialien, sogenannte Sekundärrohstoffe, hergestellt werden können (Recycling):

Kunststoff wird mechanisch zerkleinert und eingeschmolzen. Dies ist aber nur bei sortenreinen Kunststoffen wie PET Mehrwegflaschen rentabel.

Auch Aluminium lässt sich ohne Qualitätsverlust recyceln, sofern es sortenrein ist.

Der Vorteil dabei: beim Recycling wird weniger Energie benötigt als zur Herstellung gleicher Mengen an Aluminium.

Papier ist mit weniger Wasser und Energie recycelbar als für seine Herstellung nötig ist. Laut WWF können pro Kilogramm Recycling-Papier 2 kg Holz gespart werden, das großteils aus Urwaldgebieten kommt.

Verbundmaterialien aus Kunststoff, Alu und Papier müssen vor dem Recycling in sortenreine Stoffe getrennt werden, was sehr aufwändig ist. Eine rentablere Alternative ist die thermische Verwertung: Die Materialien werden verbrannt. Aus der dabei freigesetzten Energie können Heizwärme und Strom erzeugt werden.

Warum überhaupt Verpackung?

Doypack Kraft

Doypack Kraftpapier

Verpackungen dienen vor allem dem Schutz der Lebensmittel. Sie verhindern ein Verderben durch Kontakt mit äußeren Stoffen:Lichtreduziert den Vitamingehalt; Feuchtigkeit fördert die Schimmelbildung, Hitzeverursacht Fäulnis. Daher müssen Verpackungen von Lebensmitteln bestimmte Barriereeigenschaften erfüllen:

  • Milch behält in lichtundurchlässigen Verpackungen Nährstoffe und Geschmack
  • Fleisch braucht Schutz vor Sauerstoff, damit es sich nicht verfärbt und zäh wird
  • Kaffee, Tee und Gewürze behalten in luftdichten Verpackungen ihre Aromen
  • Zucker, Mehl und andere Pulver benötigen Schutz vor Verunreinigungen
  • Verpacktes Obst und Gemüse ist hygienischer und im Laden vor unbefugten Naschern sicher
  • In Holzkisten können Weinflaschen bruchsicher transportiert werden

Darüber hinaus haben Verpackungen auch praktischen Nutzen:

  • Mehl, Zucker, Salz, getrocknete Erbsen oder Reis lassen sich erst mit geeigneten Verpackungen portionieren und beim Transport oder der Lagerung stapeln
  • Mehrere Getränkeflaschen sind nur im Gebinde gut zu tragen
  • Verpackungen sind Trägermedien für Verbraucherhinweise, wie Inhaltsstoffe oder Herkunftsbezeichnungen
  • Bedruckbare Materialien spielen im Marketing eine wesentliche Rolle

Mit Hilfe von Verpackungen lassen sich Produkte besser handhaben, platzsparender transportieren und aufbewahren. Sie sind aber nicht nur nützlich, sondern auch hinsichtlich der Haltbarkeit der verpackten Waren enorm wichtig. Zudem gewinnen Verpackungen mit einem gesteigerten Hygienebewusstsein spätestens seit der Corona-Krise wieder mehr an Bedeutung.

Verpackungsbashing ist daher keine Lösung. Sinnvoller ist, beispielsweise Kunststoff durch Papier zu ersetzen, das eine bessere Ökobilanz aufweist. Jedoch lassen sich viele Barriereanforderugnen – zumindest derzeit noch – nur mit Kunststoff erfüllen. Hier muss weiter geforscht werden, um Verpackungen umweltverträglicher zu machen. Am Beispiel der Verpackungsfolien zeigen sich die Schwierigkeiten, die sich dabei stellen.

Herausforderungen für die Verpackungsindustrie am Beispiel der Verpackungsfolien

Eine der häufig verwendeten Verpackungsfolien besteht aus Polyester (PET), Aluminium und Polyethylen (PE). Dieser dreilagige Verbund vereint die nützlichen Vorteile seiner Ausgangsmaterialien: PET schafft eine reißfeste, bedruckbare Oberfläche.

Aluminium schützt vor Feuchtigkeit, Licht oder Aromaverlust – macht die Lebensmittel also länger haltbar.

Zu guter Letzt lässt sich dank der Siegeleigenschaft des PE die Folie verschweißen, um zum Beispiel die Beutel zu formen, die wir alle aus dem Supermarkt kennen. Doybags aus Verbundfolien haben zudem den Vorteil, dass sie aufrecht stehen können und sich im Supermarktregal gut verstauen lassen.

Solche Verpackungsfolien aus Alu + PET+ PE sind jedoch nicht kompostierbar. Zwar lassen sich PET, Alu und PE einzeln jeweils problemlos recyceln. Aber dazu muss der Triplex-Verbund erst in seine Ausgangsmaterialien zerlegt werden, was sehr aufwändig und daher unrentabel ist. 

Daher wird an umweltfreundlicheren, alternativen Folien geforscht, die die oben genannten Eigenschaften aufweisen, aber besser recycelbar oder sogar kompostierbar sind. Bisher müssen dabei jedoch Einbußen insbesondere bei der Schutzfunktion des Aluminiums gemacht werden. Das bedeutet, dass Lebensmittel in solchen neuartigen Verpackungen im Allgemeinen weniger lange haltbar sind. Bei schnelldrehenden Produkten ist dies kein Problem, bei anderen Produkten funktionieren die neu entwickelten Folien aber noch nicht so gut wie sie müssten, um im Alltag zu bestehen.

Neues vom Verpackungsmarkt

Aktuelle Bemühungen in der Verpackungsbranche haben eine Verbesserung der Materialien hinsichtlich ihrer Barriereeigenschaften sowie Nachhaltigkeit zum Ziel.

Dabei werden im Sinne eines nachhaltigen Verpackungsdesigns Formen von Beuteln optimiert und nicht zwingend benötigte Bestandteile weggelassen, um Material einzusparen.

Um Primärrohstoffe zu schonen, werden einige Materialien selbst wiederum durch andere ersetzt, die eine bessere Energiebilanz aufweisen.

Erhöhung des Rezyklatanteils

Rezyklate sind wiederaufbereitete Kunststoffabfälle. Sie werden vermehrt auch in der Neuproduktion von Verpackungsmaterialien eingesetzt. Doch während Rezyklate beispielsweise in der Bauwirtschaft bereits standardmäßig zum Einsatz kommen, stehen derzeit für Verpackungen von Lebensmitteln oder Kosmetika aufgrund höherer Sicherheits- und Hygieneanforderungen noch geringe Mengen an Sekundärrohstoffen zur Verfügung.

Einsatz von Monomaterialien

Auch wenn aufgrund steigenden Kunststoffbashings die Verpackungsstrategien oftmals zugunsten von Papier umgestellt wurden, gibt es dennoch viele Verpackungen, die hauptsächlich zwar aus Papier bestehen, aber mit Kunststoff beschichtet sind. Das mindert die Möglichkeiten des Recyclings erheblich. Daher hat das Umweltbundesamt einen Mindeststandard für recyclinggerechte Verpackungen festgelegt.

Demzufolge sind Materialien zu bevorzugen, die zu 95 % aus einem einzigen Stoff bestehen. Sie werden als Monomaterialien eingestuft und gelten damit als recyclingfähig. Denn diese Einstoff-Lösungen müssen nicht erst aufwändig getrennt werden. Damit wird Recycling erst wirtschaftlich.

Eine Vielfalt von umweltfreundlichen Verpackungen

Verschiedene umweltfreundliche Verpackungen

Innovative Recycling-Technologien

Bei Altkunststoffen liegt der Forschungsschwerpunkt im Bereich des chemischen Recycling. Dabei können auch verunreinigte oderzusammengesetzte Materialien recycelt werden. Diese werden in ihre chemischen Grundbausteine aufgespalten, die wiederum zur Produktion von Kunststoffen dienen. Das dabei entstehende Pyrolyseöl kann auch wie Rohöl als Brennstoff eingesetzt werden.

Verwendung anderer Materialien

Verpackungsfolien aus nachwachsenden und biologisch abbaubaren Materialien liegen hoch im Kurs. Eine bereits seit langem bewährte Alternative zu Plastik sind Verpackungen aus Zellophan. Da Zellglas aus Holz gewonnen wird, ist es kompostier- und biologisch abbaubar. Bagasse ist ein Produkt, das aus dem schnell nachwachsenden Zuckerrohr hergestellt wird und als robuste Verpackung für Lebensmittel und fertige Speisen eingesetzt werden kann.

Gras kann als Rohstoff für die Papiererzeugung verwendet werden. Derzeit ist ein Grasfaseranteil von bis zu 40 % möglich, um funktionale Kartons und Verpackungen aus Papier herzustellen. Daneben wird bei der Herstellung von Verpackungspapier vermehrt auch recyceltes Altpapier verwendet.

Was nichts bringt

Eine Maßnahme, die eher negative Auswirkungen auf die Energiebilanz hat, ist das Hinzufügen von Papierschichten, um der Verpackung ein umweltfreundliches Aussehen zu verpassen. Dies steigert nicht nur den Herstellungsaufwand. Es belastet auch die Umwelt.

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