Biowerkstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Biobasierte Kunststoff-Verpackungen

 

Ohne effiziente Verpackungen würden viele Lebensmittel verderben, Güter beim Transport beschädigt und die Lagerung von Produkte erschwert. Dennoch sind Verpackungen, vor allem Kunststoff-Verpackungen, in den letzten Jahren stark in die Kritik geraten.

Kunststoffe sind das wichtigste Verpackungsmaterial. 2016 wurden in Deutschland mehr als die Hälfte aller Güter in Kunststoffen verpackt. Aber: Kunststoff-Verpackungen gelten als eine Hauptquelle für die wachsende Verschmutzung unserer Umwelt, vor allem in Böden und Gewässern. Und für ihre Herstellung werden fossile, nicht erneuerbare Ressourcen verbraucht.

Vor diesem Hintergrund werden biobasierte Kunststoff-Verpackungen, insbesondere, wenn sie zudem noch biologisch abbaubar sind, als nachhaltige Alternative diskutiert.

Auf den folgenden Seiten wollen wir Ihnen Informationen zu biobasierten Kunststoff-Verpackungen anbieten.

Was sind biobasierte Kunststoffe?

Die 10 wichtigsten Punkte zu dieser Frage haben wir [hier] zusammengetragen.

Beispiele von biobasierten Kunststoff-Verpackungen und verschiedene Einsatzbereiche finden Sie in unserem [Bilderbuch „Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen“].

Wissensforum Biobasierte Kunststoff-Verpackungen

Parallel zur FachPack 2018 fand am 25. September in Nürnberg das „Wissensforum Biobasierte Kunststoff-Verpackungen“ statt. Die Veranstaltung beschäftigte sich mit aktuellen Ansätzen zur Forschung und Entwicklung, es gab einen Blick auf die gesamtökologischen Auswirkungen, und es wurde die Frage gestellt, welche Auswirkungen das neue Verpackungsgesetz auf biobasierte Kunststoff-Verpackungen haben wird.

Alle Vorträge stehen online zum Nachlesen und Herunterladen zur Verfügung.

Biobasierte Kunststoffe und Lebensmittelverpackungen

Viele biobasierte Kunststoffe haben andere Barriere-Eigenschaften als fossile Kunststoffe. Dadurch könnten sie prädestiniert für die Herstellung von Lebensmittel-Verpackungen sein. Um dieses Potenzial näher zu untersuchen, beauftragte das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) 2016 das ifeu-Institut, das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) und das Consultingbüro narocon mit einer Studie zum Thema. Ergänzend sollten die Wissenschaftler Fragen zur aktuellen und künftigen Marktsituation, den Umweltwirkungen und den rechtlichen Rahmenbedingungen beantworten. Nun liegen die Ergebnisse vor.

Demnach haben viele etablierte und neuartige biobasierte Kunststoffe eine vergleichbare oder sogar geringere Durchlässigkeit für Sauerstoff, aber höhere für Wasserdampf als die fossilen Pendants. Eine Ausnahme stellt das Biopolymer Polyethylenfuranoat (PEF) dar, das sich gut für den Ersatz von PET in Getränkeflaschen eignet: PEF ist barrierestärker gegenüber Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf und mechanisch stabiler als PET. Bei der Stabilität punkten auch andere biobasierte Kunststoffe wie Blends mit PLA und PHA, die damit Chancen zur Materialeinsparung bieten.

Bei der Migration von Mineralölrückständen in Lebensmittel sehen die Autoren der Studie Potenziale bei Folien aus Celluloseestern oder Beschichtungen aus stärkebasierten Polyestern. Um sich als Verpackungen für trockene Produkte zu eignen, benötigen aber auch sie noch Verbesserungen bei der Wasserdampfdurchlässigkeit.

Das Marktpotenzial ist groß. Aktuell decken biobasierte Materialien allerdings erst weniger als ein Prozent des Marktes für Lebensmittelverpackungen aus Kunststoffen ab.

Biobasierte Kunststoffe und Recycling

Biobasierte Kunststoff-Verpackungen finden sich immer häufiger in den Verkaufsregalen und damit auch immer häufiger im Abfall. Das stellt unsere Recyclingsysteme vor neue Herausforderungen. Viele Abfall-Entsorger befürchten, dass biobasierte Kunststoffe die etablierten Verwertungswege stören. Deshalb hat das BMEL unter dem Titel „Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen“ acht Partner aus Forschung und Industrie gefördert, die sich mit dem Aufbau einer Wissensbasis für die Integration von biobasierten Kunststoffen in die deutsche Abfallwirtschaft einschließlich des hierfür erforderlichen Technologietransfers beschäftigt haben. In der FNR-Projektdatenbank sind unter den jeweiligen Förderkennzeichen die Abschlussberichte zu diesen Forschungsarbeiten abgelegt (22019212, 22031312, 22031812, 22010814, 22012414).

Als Ergebnispapier „PLA-Abfälle im Abfallstrom“ haben die Partner die neun wichtigsten Aussagen zusammengefasst.

Biobasierte Kunststoffverpackungen in der Forschungsförderung

Innerhalb des Förderprogramms „Nachwachsende Rohstoffe“ fördert das BMEL Projekte im Bereich „Biobasierte Kunststoffe“ aktuell mit 64 Mio. €. Davon entfällt ein großer Teil auch auf die Entwicklung von biobasierten Kunststoff-Verpackungen.

Um den Marktanteil dieser biobasierten Kunststoff-Verpackungen zu erhöhen, hat das BMEL aktuell den Förderaufruf „Biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel“ veröffentlicht. Förderfähig sind Konzeptentwicklungen und industrielle Projekte mit dem Ziel der wirtschaftlichen Verwertung. Der Aufruf ist für

  • Konzeptentwicklungen bis zum 31. Januar 2019 und
  • industrielle Verbundforschungsprojekte bis zum 31. März 2019

befristet. Projektskizzen nimmt die FNR als Projektträger des BMEL entgegen.

Einige Beispiele aktuell geförderter Forschungsprojekte:

Aktualisierung und notwendige Weiterentwicklung des Biokunststoff-Tools zu am Markt bedeutenden Verpackungsstoffen, um die Verbreitung und Akzeptanz des Einsatzes von nachhaltigen biobasierten Verpackungsmitteln für Lebensmittel zu erhöhen (Förderkennzeichen 22019717)

Das Biokunststoff-Tool wurde im Rahmen des vom BMEL geförderten Projekts „Handlungsoptionen zum Einsatz von nachhaltig biobasierten Kunststoffen als Verpackungsmittel für Lebensmittel: Hilfestellung zur Entscheidungsfindung anhand eines Internetportals“ (Förderkennzeichen 22017912) entwickelt. Im nun aktuellen Projekt soll das Tool inhaltlich und datentechnisch aktualisiert und weiterentwickelt werden.

Zurzeit liefert das Tool Informationen über die fünf bedeutendsten Stoffgruppen Bio-PE, Bio-PET, Cellulose, PLA und Stärkeblends. Diese Informationen beziehen sich auf die vier Kriterien Ökologie, Sozialverträglichkeit, Sicherheit und Technik sowie Qualität. Als Entscheidungshilfe können die Stoffgruppen in ihrer Bewertung miteinander verglichen werden. Außerdem steht eine Checkliste als Hilfsmittel für die Entscheidungsfindung zur Verfügung.

Machbarkeitsuntersuchung: biobasierte biologisch abbaubare Peelsysteme für Verpackungen (Förderkennzeichen 22021916)

Peelsysteme sind im Verpackungssektor der Lebensmittelindustrie, insbesondere bei Kaffee, Wurst, Snacks und Fleisch, kaum mehr wegzudenken. Allerdings sind biobasierte Peelsysteme noch nicht am Markt verfügbar. Derzeit werden biobasierte Verpackungen meist für Lebensmittel-Container, Becher und für Flaschen verwendet. Für peelfähige Lebensmittelverpackungen wird aber ein siegelbarer Deckel benötigt. Biobasierte Siegelfolien werden derzeit nur vereinzelt angeboten, da sie eine eingeschränkte Peelperformance aufweisen.

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung verschiedener, möglichst 100 % biobasierter Peelsysteme.

Machbarkeitsstudie: Thermochrome Kunststoffe aus natürlichen Rohstoffen (Förderkennzeichen 22023616)

Mit der Machbarkeitsstudie soll die Entwicklung eines thermochromen Kunststoffs auf Basis von Biopolymeren und natürlichen, nicht giftigen, farbgebenden Additiven getestet werden. Dabei kommen Rohstoffe zum Einsatz, deren Verfügbarkeit und Preis eine technische Umsetzung in konkurrenzfähige Produkte ermöglichen. Die Eignung von Anthocyanen sowie weiterer Natur- und Lebensmittelfarbstoffe für die Entwicklung dieser thermochromen Komposite und deren Anwendung in thermochromen Verpackungsmaterialien wird untersucht. Als Einsatzmöglichkeiten für diese thermochromen Materialien liegt der Fokus auf Verpackungsfolien für temperatursensitive Produkte der Medizin- und Pharma- sowie der Lebensmittelbranche. Am Ende der Machbarkeitsstudie steht eine klare Bewertung des technologischen Ansatzes bezüglich seines Potenzials und Entwicklungsstandes für eine Überführung in produktorientierte Entwicklungen mit Industriepartnern in Folgeprojekten.

Bioabbaubare biobasierte Kunststoffe – Handlungsempfehlungen (Förderkennzeichen 220201716)

Gegenstand des Projekts ist die Ermittlung des Wissensstandes zu biologisch abbaubaren biobasierten Kunststoffen und die Ableitung von Handlungsempfehlungen zu deren zweckmäßigen Einsatz. Der Fokus liegt hierbei auf der Vermeidung von Belastungen von Boden und Gewässern sowie von Anreicherungen dieser Kunststoffe und ihrer Abbauprodukte im Grundwasser, in Nahrungs- und in Futtermitteln.

 
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
 
 
 
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