Die biobasierte selbstklebende PE-Folien ergänzt das Portfolio nachhaltiger Verpackungen.(Bildquelle: Avery Dennison)
Es gibt unterschiedlichste Lösungsansätze, um dem wachsenden Bedarf an nachhaltigeren und biobasierten Verpackungen nachzukommen. Oft wird auf Postconsumer-Abfall (PCW) gesetzt oder es werden nachhaltige Rohstoffe, wie FSC-zertifizierte Zellstoffe verarbeitet. Das am besten geeignete Material für die jeweilige Anwendung hängt vom Lebenszyklus des Produkts ab. Beispielsweise werden immer mehr kompostierbare Verpackungslösungen angeboten, bei denen die Komponenten einschließlich Klebstoff, Etikett und Druckfarbe kompostierbar sind. Allerdings bleibt Polyethylen (PE) in vielen Fällen die bevorzugte Wahl. PE-Folie kann leicht zu Etiketten verarbeitet und im normalen Recycling-Prozess recycelt werden.
Bio-PE-Film als Alternative
Das Obermaterial der kürzlich auf den Markt gebrachten biobasierten PE-Folie hingegen ist auf Basis von Zuckerrohrethanol hergestellt und Bonsucro-zertifiziert. Im Bonsucro-Programm werden viele Faktoren berücksichtigt, einschließlich Emissionen, Landnutzung und ökonomische sowie soziale Probleme. Der Anbau von Zuckerrohr bindet CO2 auf natürliche Weise, was die bei der Produktion von PE-Folie anfallenden Kohlenstoffemissionen aufwiegt. Braskem gab als Produzent von biobasiertem Granulat eine von E4tech durchgeführte Lebenszyklusanalyse in Auftrag. Sie ergab eine durchschnittliche CO2-Nettoaufnahme von 2,15 Tonnen – pro Tonne biobasiertem HDPE(1).
Im Vergleich: Bei der konventionellen PE-Herstellung fallen CO2-Netto-Emissionen von 1,83 Tonnen an.
Für Haushalts- und Körperpflegeanwendungen eignet sich der PE-Film PE85. Das Material bietet dem Endkunden gute Haltbarkeit und eine praktische Handhabung: Es ist quetschbar, wasserfest und chemisch beständig. Wegen der guten Anpassungsfähigkeit des Obermaterials eignet sich der Film besonders gut für Beutel, quetschbare Flaschen und andere flexible Behälter mit anspruchsvoller Formgebung. Das coronavorbehandelte oder drucklackierte Obermaterialien kann in herkömmlichen Flexo-, Sieb- und UV-Buchdruckverfahren bedruckt werden. Lösemittelhaltige-, UV- und wasserbasierte Druckfarben gewährleisten hochwertige Resultate.
Das Umstellen der Produktion von einer dickeren PE-Folie auf den PE85-Film reduziert zudem den Materialverbrauch erheblich. Auch das Thema Rohstoffquellen spielt dabei eine wichtige Rolle. Die Verfügbarkeit verschiedener Qualitäten des Zuckerrohr-
basierten PE-Granulats sichert den problemlosen Produktionsstart der Bio-Folienetiketten, die erneuerbare Rohstoffe nutzen und nicht fossile. Die biobasierte Folie unterscheidet sich in den Eigenschaften nur unwesentlich von dem konventionellen PE85 und sie kann diese ohne Aufwand ersetzen. Das Bedrucken der Etiketten – entscheidend für jede Etikettenanwendung – ändert sich nicht. Das Basismaterial wird mit einem Standard-Klebstoff beschichtet. Die Etikettenverarbeiter können einfach auf das neue Material umstellen, es sind kaum Änderungen vorzunehmen. Wichtig ist, dass die Stanzwerkzeuge scharf sind und bleiben.(2)
Das Material lässt sich auf den Standardanlagen verarbeiten, die schnell und einfach requalifiziert werden können. Ziel der Entwicklung einer biobasierten PE-Folie war es, eine problemlose Umstellung von dem bisherigen PE Material sicherzustellen. Ohne dies würden die Etikettenverarbeiter bei dem herkömmlichen PE-Etikettenmaterial bleiben. Ein unternehmensübergreifendes Projektteam – bestehend aus Experten von Ecover, dem Granulat-Produzenten, dem Folienproduzenten und dem Etikettenverarbeiter – suchte nach Ideen und fand Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette. Xander van der Vlies, Leiter für Nachhaltigkeit bei Avery Dennison Europa, fasst zusammen, warum es besser war, in puncto Nachhaltigkeitsoptimierung die gesamte Wertschöpfungskette im Blick zu behalten: „Von ersten Gesprächen bis zu den verarbeiteten Etiketten vergingen nicht einmal fünf Monate.“
Die Cradle-to-Cradle-Zertifizierung durch die Environmental Protection Encouragement Agency (EPEA) gilt als Goldstandard für nachhaltige Produkte. Dabei muss ein Anteil von mindestens 80 Prozent Zuckerrohr im Etikettenobermaterial nachgewiesen sein, andernfalls wird das Zertifikat nicht ausgestellt. Das Ergebnis übertraf die erforderlichen 80 Prozent noch und nur drei Monate nach dem ersten Treffen mit Ecover standen Musterrollen zur Verfügung. Tom Domen, globaler Leiter der Ecover Long Term Innovation Abteilung erklärte, dass der Prozess ein Selbstläufer war: „Für uns war es eine kurze und sehr produktive Zeit. Avery Dennison unterstützte uns sehr intensiv und so hatten wir innerhalb kürzester Zeit genau das, was wir wollten.“ Auch EEQO, ein in den Niederlanden ansässiger Lieferant von natürlichen Reinigungsmitteln, zählt zu den Nutzern des neuen Etiketten-Werkstoffs. Die Gründer Bas Bakker und Roderick Roode erklären, dass biobasiertes PE genau zu ihren Produkten passt: „In unserem Geschäft geht es um weit mehr als um den Verkauf von Produkten. Unsere Lieferanten und Kunden sollen dank unserer Produkte die Möglichkeit erhalten, die Wertschöpfungskette komplett nachhaltig zu gestalten. Das Material aus Zuckerrohr ist eine hervorragende Wahl, besonders weil der Produktionsstart reibungslos läuft. Wir möchten nun in naher Zukunft alle unsere Etiketten auf das Zuckerrohr-basierte Material umstellen.“
Landwirtschaftlicher Ausgangsstoff für das Polymer
Der gesamte Zuckerrohranbau in Brasilien wird geregelt durch die Vorgaben der Zoneamento Agroecológico da Cana-de-Açúcar (Agrarökologische Zonierung Zuckerrohr oder ZAE Cana). Das bei der Produktion von biobasiertem PE genutzte Ethanol von Braskem kommt ausschließlich aus landwirtschaftlichen Betrieben, die an diesem Programm teilnehmen. Deshalb wurde es vom Bonsucro-Zertifizierungsprogramm anerkannt, ein Mitgliedschaft-basiertes, gemeinnütziges Unternehmen in Großbritannien. Marco Jansen, Commercial Director für Bio-Kunststoffe bei Braskem, erklärt: „Unser biobasiertes Granulat besteht aus Zuckerrohrsaft, der über einen Vorgang gewonnen wird, bei dem meistens sowohl Zucker als auch Ethanol hergestellt wird. Der qualitativ hochwertige Saft wird zur Zuckerherstellung genutzt und geht in die Lebensmittelindustrie. Der qualitativ minderwertige Saft wird zur Produktion von Bio-Ethanol verwendet. Das macht die Nutzung der Zuckermühlen effizienter und begrenzt die Auswirkungen auf die Lebensmittelkette.“
Beim Bonsucro-Zertifizierungprogramm geht es aber um mehr als nur CO2-Emissionen. Man möchte die Umweltauswirkungen und sozialen Implikationen der Zuckerrohrproduktion kontrollieren. Firmen sollen wirklich sicher sein, dass strenge soziale und Umwelt-Standards gelten und eingehalten werden.
Außerdem kommen bei der Produktion von biobasiertem PE(3) keinerlei gentechnisch veränderte Organismen (GVOs) zur Anwendung und die Auswirkungen auf die Lebensmittelproduktion beschränkt sich auf nur 0,02 Prozent (4) des gesamten Ackerlands (zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Textes). Der Anbau ist in sensiblen Biomen wie dem Amazonasgebiet oder im Pantanal nicht erlaubt. Neue Zuckerrohr-Produktion wird ausschließlich durch die Umwandlung von (degradierten, natürlichem und kultiviertem) Weideland oder Feldern sonstiger früherer Kulturpflanzen (Sojabohnen, Baumwolle, Mais) genehmigt.
Literaturquellen
(1) Eine im Auftrag von Braskem von E4tech durchgeführte LCA-Studie (vom Entstehungsort bis zu den Fabriktoren von Braskem) zeigt, dass biobasiertes PE aus Zuckerrohr-basiertem PE-Granulat 2,15 Tonnen CO2 bindet, wenn man alle Emissionen im gesamten Prozess abzieht. Bitte beachten Sie, dass die Studie keine überlegene Leistung bei anderen Umwelteinflussindikatoren belegt. Weitere Informationen erhalten Sie unter braskem.com/site.aspx/the-life-cycle-assessment-of-its-green-plastic
(2) Aufgrund der Eigenschaften des Rohstoffs sind für die optimale Weiterverarbeitung auf der Druckmaschine besondere Maßnahmen zu treffen. Wir empfehlen den Einsatz von scharfen, nicht beschädigten Stanzwerkzeugen.
(3) Die interdisziplinäre Gruppe CTNBio (www.ctnbio.gov.br) legt fest, dass sich die für die kommerzielle Kultivierung in Brasilien gegenwärtig zugelassenen gentechnisch veränderten Organismen (GVOs) auf Baumwolle, Mais und Sojabohnen beschränken.
(4) Quellen: IBGE, Conab und UNICA (www.unica.com.br). Daten zusammengestellt von ICONE und Unica.
