Früchte und Gemüse in der Verpackung (Bild: rufar-stock.adobe.com)
Verpackungsbeispiel einer PLA-basierten Lebensmittelverpackung mit Barriere-Additiv. (Bildquelle: BYK)
Die Handlungsempfehlungen der Studie (Förderkennzeichen: 22028215), die das BMEL beim Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu-Institut), dem Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), Freising, und dem Consultingbüro narocon, Berlin, beauftragt hatte, werden teilweise in dem Förderaufruf umgesetzt. Förderfähige Themen sind ein recyclinggerechtes Design und migrationsarme Additive für die biogenen Verpackungen sowie die Erforschung der Diffusionseigenschaften von relevanten organischen Substanzen aus den Materialien. Bis zum 31. Januar 2019 können Projektvorschläge für Konzeptentwicklungen und bis zum 31. März 2019 für industrielle Verbundforschungsprojekte eingereicht werden.
Gute Eigenschaften der biobasierten Kunststoffe
Die European PET Bottle Plattform (EPBP) hat Synvina die Wiederverwertbarkeit von Polyethylenfuranoat (PEF) im europäischen Recyclingmarkt für Flaschen vorläufig genehmigt. (Bildquelle: BASF)
Laut Studie haben viele etablierte und neuartige biobasierte Kunststoffe vergleichbare oder sogar geringere Sauerstoffdurchlässigkeiten, aber höhere Wasserdampfdurchlässigkeiten als die fossilen Pendants. Letzteres kann je nach Anwendung ein Vor- oder Nachteil sein und durch Blends und Additivierung ausgeglichen werden. 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 Polymilchsäure (PLA) und Polyhydroxyalkanoate (PHA), die damit Chancen zur Materialeinsparung bieten. Dadurch könnten sich auch die höheren Preise der biogenen Produkte relativieren.
Migration verhindern
Die Migration von Mineralölrückständen aus Altpapier-Kartonverpackungen in Lebensmittel ist ein viel diskutiertes Thema. Innenbeutel aus fossilen Kunststofffolien wie PP oder HDPE können diese Migration nur wenige Stunden oder Tage aufhalten. Die Autoren der Studie sehen hier Potenziale bei Folien aus Celluloseestern wie Cellulose Acetat (CA) oder Beschichtungen aus stärkebasierten Polyestern, da diese Biopolymere gute Mineralölbarrieren darstellen. Um sich als Verpackungen für trockene Produkte zu eignen, benötigen aber auch sie noch Verbesserungen bei der Wasserdampfdurchlässigkeit. (sf)
Daten und Fakten
- Man kann zwischen bereits etablierten, zum Teil schon seit vielen Jahrzehnten bekannten biobasierten Kunststoffen (z. B. Cellophan, CA) und neuartigen, zum Teil noch nicht markteingeführten biobasierten Materialien (zum Beispiel PLA, Polyhydroxyalkanoate (PHA), PEF oder thermoplastische Stärke-Blends (TPS-Blends)) unterscheiden. Eine dritte Gruppe bilden die so genannten DropIn-Kunststoffe, die biobasiert, aber chemisch identisch mit fossilen Kunststoffen (Bio-PET, Bio-PE und weitere) sind. Sie können die gleichen Anwendungen wie fossile Kunststoffe abdecken.
- 2015 wurden in Deutschland 1,3 Mio. Tonnen Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen verwendet. Es dominierten die fossilen, recyclebaren Kunststoffe PET, PE und PP.
- 2016 wurden zwischen 5.000 und 10.000 Tonnen biobasierte Lebensmittelverpackungen eingesetzt, die damit weniger als ein Prozent des gesamten Lebensmittelverpackungs-Marktes abdeckten. Es dominierten PLA und die DropIn-Kunststoffe Bio-PET und Bio-PE.
- Die Marktpreise für neuartige biobasierte Kunststoffe lagen 2016 über denen konventioneller Materialien. Der Preisaufschlag bewegte sich zwischen 10 Prozent und dem gut Dreifachen des Preises für das konventionelle Gegenstück. Die bei einigen Biokunststoffen möglichen Materialeinsparungen mildern diesen Preisunterschied, der sich zudem mit steigenden Rohölpreisen schnell verändern kann.
