Verpackung der Zukunft ist umweltfreundlich, sicher und haltbar

Nicht nur im Verpackungsbereich, aber besonders dort, steht das Thema Nachhaltigkeit bei den Verbrauchern hoch im Kurs. Eine Studie des Konsumforschungsunternehmens Nielsen aus dem Jahr 2020 hat ergeben, dass 71 Prozent der deutschen Verbraucher*innen Verpackungen bevorzugen, die mit wenig Material auskommen. Zu einem ähnlichen Ergebnis kam eine Studie des Verpackungsherstellers Amcor aus dem November 2021. Befragt wurden 12.000 Verbraucher*innen aus den USA, Grossbritannien, Deutschland, Australien, China und Brasilien. 76 Prozent erklärten, dass sie mehr recyceln wollen und dass die Recyclingfähigkeit das wichtigste Nachhaltigkeitsmerkmal für Verpackungen sei. Fazit: „Hersteller, die Verpackungen reduzieren oder recycelbar machen, können bei den Kunden punkten“, so die Marktforscher von Nielsen.

Grundgedanke der Verpackungsrichtlinie ist die Kreislaufwirtschaft. Abfall soll, sofern er nicht vermieden werden kann, wiederverwertet oder recycelt werden. Laut Kunststoffstrategie sollen bis 2030 alle in der EU in Verkehr gebrachten Kunststoffverpackungen recycelbar oder wiederverwertbar sein. Was Kunststoff betrifft, muss bis 2025 die Hälfte des eingesetzten Materials recycelbar sein. Durch eine Registrierungspflicht sollen umweltschädliche Verpackungen erst gar nicht auf den deutschen Markt gelangen.

Anforderungen an die Verpackung der Zukunft
Getrieben von den Erwartungen der Verbraucher und den gesetzlichen Vorgaben arbeiten Hersteller, häufig im Verbund mit Forschungseinrichtungen und sogar Wettbewerbern, mit Hochdruck an zukunftsweisenden Verpackungen für Fleisch, Wurst & Co. Sie sollen nachhaltig und ressourcenschonend sein, weniger Müll verursachen und zugleich höchsten Ansprüchen hinsichtlich Sicherheit, Haltbarkeit und Qualität genügen. Idealerweise ist diese Verpackung recycel- oder biologisch abbaubar und lässt sich einem geschlossenen Wertstoffkreislauf zuführen.

Kunststofffolien, bestehend aus mehreren Schichten und unterschiedlichen Materialtypen, sind die gängigsten Lebensmittelverpackungen. Mit ihren guten Barriereeigenschaften schützen sie vor Hitze, Feuchtigkeit und Sauerstoff – einerseits. Andererseits schädigen sie die Umwelt, haben eine schlechte CO₂-Bilanz und sind, zumindest mechanisch, nur schwer oder gar nicht recycelbar. Zumal laut EU-Richtlinie gewährleistet sein muss, dass keine unerwünschten Substanzen in den Rezyklaten enthalten sind. Einen Lösungsansatz bietet das chemische Recycling. Dabei werden die Altkunststoffe in Rohmaterialien wie Pyrolyseöl oder Synthesegas umgewandelt. Die zurückgewonnenen Materialien lassen sich dann wieder für die Herstellung von Folien nutzen.

Monomaterialien
Als Alternative zu Mehrschichtverbunden entwickeln Forschung und Industrie Monomaterial-Verpackungen. Laut Verpackungsgesetz dürfen sie einen maximalen Fremdstoffanteil von fünf Prozent aufweisen. BarriFlex und CIRCULAR FoodPack sind entsprechende Projekte des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV). Monomaterialien bestehen aus reinen Polyolefinen (PP, PE, EVOH), haben eine ebenso gute Schutzfunktion wie Mehrschichtfolien, sind aber leichter sortier- und recycelbar.

Um eine Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf zu erzielen, werden Nanopartikel in ausgewählte Lacke und Klebstoffe integriert. Der Nachteil: Die Barrierefunktion lässt bei zunehmender Feuchtigkeit und steigender Temperatur nach. Die Industrie hat bereits Monomaterial-Verpackungen auf den Markt gebracht. Ein Beispiel ist ein Schrumpfbeutel aus Polyethylen (PE) für frisches und verarbeitetes Fleisch und Geflügel. Er verfügt über eine PA/EVOH-Barriereschicht (Polyamid/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer), deren Anteil unter fünf Prozent liegt und deshalb keine Auswirkung auf das Recycling hat. Auf dem Markt ist ebenso eine Barrierefolie, mit der Hüllen für zahlreiche Fleisch- oder alternative Proteinprodukte hergestellt werden können, basierend auf recyceltem PE und PA. Vollständig recycelbar ist auch eine Tiefziehfolie aus PP (Polypropylen).

Materialeinsparung
Am einfachsten lässt sich der Plastikanteil in Verpackungen durch Materialeinsparung reduzieren. Auf dem Vormarsch sind Schlauchbeutelfolien als Ersatz für klassische Schalenverpackungen. Sie sind bis zu zehnmal dünner und leichter als herkömmliche MAP-Schalen mit Schutzgasatmosphäre (Modified Atmosphere Packaging) und sparen deshalb bis zu 70 Prozent Plastik pro Verpackungseinheit ein. Ein zehn Gramm leichter Schlauchbeutel genügt, um ein Kilogramm Hackfleisch zu transportieren. Anschliessend landet der Beutel einfach im gelben Sack. Das Mono-Material Polypropylen ist vollständig recycelbar. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu konventionellen MAP-Schalen: Schlauchbeutel haben ein viel geringeres Packungsvolumen, sind aber dank ihrer Schutzatmosphäre genauso gut stapelbar. Im Ergebnis bedeutet das eine deutlich bessere Auslastung von Ladeflächen bei Lkw-Transporten und damit einen geringeren CO₂-Ausstoss.

Kombiverpackungen
Die innovativen Schlauchbeutel bedeuten aber nicht das Aus für die traditionellen Tray-Verpackungen, bei denen Verbraucher*innen eine Folie vom tragenden Karton abziehen müssen. Hinter dem Begriff „Eco Bowl“ verbirgt sich ein voll recycelbares Wellpapp-Tray mit modifizierter Atmosphäre (MAP) auf der Basis von Wellpappe. Der gegenüber herkömmlichen Plastik-Trays um 85 Prozent reduzierte Kunststoffanteil beschränkt sich auf die Skin- und die Oberfolie. Ein anderes Modell, „FoodTray“, besteht aus einer Kartonschale aus nachwachsenden Rohstoffen sowie zwei dünnen Folien aus recycelbarem Kunststoff. Der Hersteller reduziert damit den Kunststoffverbrauch um etwa 80 Prozent.

Biobasierte Verpackungen
Ein vielversprechender Forschungsansatz sind biobasierte, also biologisch abbaubare, Verpackungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Fraunhofer forscht im Projekt „Preserve“ an Molkeprotein, das ähnliche Barriereeigenschaften hat wie EVOH oder PVDC (Polyvinyliden-Chlorid) und im Meerwasser abbaubar ist. Experimentiert wird auch mit verschliessbaren Papierbeuteln, deren Barriereschichten aus Proteinen und Wachsen bestehen. Auch hier dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht, die Wachse als Wasserdampfbarriere. Die antimikrobielle Wirkung der biobasierten Additive verhindert, dass das verpackte Fleisch schnell verdirbt.

Zuckerrohr, Algen, Pilze, oder Milchsäure sind weitere Rohstoffe, die für die Entwicklung biobasierter Verpackungen geeignet sind. Entsprechende Verpackungen sind bereits auf dem Markt. Ein Beispiel ist „Bio-SamPak“, eine kompostierbare Folie aus erneuerbarem Zellstoff, dem Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände. Die Verpackung für Wurst und Käse soll dieselben Hygiene- und Haltbarkeitsstandards haben wie Plastik.

Smart Packaging
Im Bemühen um mehr Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Verpackungen dürfen Qualität und Produktschutz nicht aussen vor bleiben. Ein diesbezüglicher Forschungstrend sind smarte Verpackungen, die sich aktiv um das Produkt Fleisch kümmern, es schützen und somit auch nachhaltig wirken. Smarte oder auch „intelligente“ Verpackungen schützen vor Licht, regulieren die Feuchteentwicklung, halten die Temperatur stabil, absorbieren unerwünschte Reifegase und unterbinden den Keimbefall – um nur einige Anwendungen zu nennen. Auch in diesem Bereich arbeiten Forscher des Fraunhofer IVV an entsprechenden Lösungen. Zu sehen sind alle diese Innovationen auf der IFFA vom 14. bis 19. Mai 2022 in Frankfurt am Main. (Messe Frankfurt)

Weitere Informationen unter www.iffa.com