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Leistungsfähige Verpackungsfolien aus Monomaterial

Vier Fraunhofer-Institute forschen unter der Koordination des Fraunhofer IVV daran, eine komplett recyclingfähige Monomaterialfolie zu entwickeln, die alle Anforderungen der Verpackungsindustrie erfüllt. Foto: Fraunhofer IVV

Ein Fraunhofer-Konsortium arbeitet an einer komplett recyclingfähigen Monomaterialfolie, die alle Anforderungen der Verpackungsindustrie erfüllt.

Damit die Recyclingfähigkeit von Verpackungen weiter erhöht werden kann, arbeiten vier Fraunhofer-Institute in einem laufenden Projekt daran, eine einfach recycelbare Monomaterialfolie mit allen für den zuverlässigen Produktschutz notwendigen Eigenschaften zu entwickeln.

Denn die vielen Vorteile von Kunststoffverpackungen haben in den letzten Jahrzehnten zwar dazu beigetragen, dass sie immer weiterverbreitet wurden und aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken sind. Gleichzeitig tragen Verpackungsabfälle aber auch erheblich zur Akkumulation von Kunststoffen in der Umwelt bei. Werden Abfälle nicht adäquat entsorgt, birgt die lange Lebensdauer die Gefahr einer Anreicherung der entsprechenden Materialien in der Umwelt – mit negativen Auswirkungen auf die Tierwelt bis hin zum Menschen.

Zum Wohl der Umwelt: Monomaterialien ersetzen Multilayerfolien

Sortenreine Einwegartikel können in den Recyclingkreisläufen gut getrennt und verwertet werden, sofern sie korrekt entsorgt werden. Problematischer sind sogenannte Multilayerfolien, die aus mehreren, praktisch untrennbar miteinander verbundenen Polymerlagen aufgebaut sind. Solche Verbundfolien werden bislang aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften vor allem für die Verpackung im Lebensmittelbereich verwendet, zum Beispiel für fertig abgepackte Käse, Wurst oder Snacks.

Für diese Materialien bleibt am Ende des Produktlebenszyklus praktisch nur die thermische Verwertung, die jedoch nach Überzeugung der Fraunhofer Gesellschaft ökologisch betrachtet keine anzustrebende Lösung ist – auch wenn sie der Entsorgung auf einfachen Deponien oder gar der Verschiffung ins Ausland vorzuziehen ist. Der Fokus aktueller Entwicklungen liegt daher auf Monomaterialien. Für den Ersatz der Multilayerfolien werden auf dem Markt bereits erste Ansätze für ausgewählte Anwendungen angeboten.

Monomaterialfolien mit maßgeschneiderten Produkteigenschaften

Das Recycling von Kunststoffverpackungen auch im Sinne der Kreislaufwirtschaft und einer damit einhergehenden gleichwertigen Nutzung wie das Ausgangsprodukt steht deshalb auch im Fokus eines derzeit laufenden Projekts der Fraunhofer-Gesellschaft. Das Konsortium besteht aus den Fraunhofer-Instituten für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden, für Silicatforschung ISC in Würzburg, für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising und für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht in Oberhausen.

Stabile Folien aus Monomaterial mit Sperrwirkung

Die vier Fraunhofer-Institute forschen unter der Koordination des Fraunhofer IVV daran, eine komplett recyclingfähige Monomaterialfolie zu entwickeln, die alle Anforderungen der Verpackungsindustrie erfüllt. Dazu zählen neben mechanischen Eigenschaften zum Beispiel zur Sicherstellung der Stabilität von Standbodenbeuteln auch Anforderungen an die Sperrwirkung bezüglich Gasen, Dämpfen und Aromastoffen.

Hohe Steifigkeit spart Material bei Verpackungen

Zentrale Idee des Projektes ist die Trennung des Eigenschaftsprofils des zu extrudierenden Polymergranulats von den späteren Produkteigenschaften der Folie, indem das Folienmaterial nachträglich gezielt verändert wird. Gegenüber den bereits verfügbaren Lösungen besteht die Möglichkeit, die Steifigkeit nach Bedarf zu erhöhen und dadurch Material einzusparen.

Hierzu kommen Technologien zur Anwendung, die in-line zur Folienextrusion eingesetzt werden können und deren Produktivität daher nicht reduzieren. Auf diese Art und Weise will das Fraunhofer-Konsortium die Herstellung recyclingfähiger Folien unter Beibehaltung bisheriger Produktionskosten möglich machen.

gk

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