So unterstützt Kiefel mit Technologien und Know-how die Kreislaufwirtschaft

Die Kunststoffindustrie und damit auch der Maschinen- und Anlagenbau steht vor der großen Herausforderung, zukunftssichere Verpackungen zu gestalten und zu produzieren. Die Schlagwörter „reduce, reuse, recycle“ fassen die möglichen Richtungen bereits ganz treffend zusammen. Verpackungen sollen viel stärker in eine funktionierende Kreislaufwirtschaft überführt werden und Recyclingprozesse durchlaufen. Um Kunststoffe effektiver recycelbar zu machen, müssen vermehrt Investitionen in die Entwicklung und Implementierung neuer Technologien und Verfahren getätigt werden. Die neue EU-Verordnung soll einen einheitlichen Rahmen für die Verringerung von Verpackungsabfällen und klare Verpackungsvorgaben wie Inhaltsstoffe, Recyclinganteile, Vorschriften zu Kompostierbarkeit oder auch der Materialqualität schaffen. Neben verbindlichen Post-Consumer-Recyclinganteilen für neue Kunststoffverpackungen, dem wirtschaftlich uneingeschränkten Recycling für alle Verpackungen oder der Festschreibung von Kriterien zur Verpackungsgestaltung (Design for Recycling) sieht der Entwurf unter anderem auch eine EU-weit harmonisierte Kennzeichnung oder Materialvorgaben vor. Bestimmte Verpackungsformate, insbesondere gewisse Einwegverpackungen, sollen beschränkt werden.

Die neuen Regularien beziehungsweise Vorschriften zwingen Hersteller dazu, ihre Produkte sowie ihr Geschäft anzupassen. Das Unternehmen Kiefel aus Frei-lassing entwickelt und stellt Maschinen, Automatisierungslösungen und Werkzeuge für das Verarbeiten von Polymeren und Naturfasern her. Um Nachhaltigkeitspotenziale bestmöglich ausschöpfen zu können, hat der Hersteller vier wesentliche Strategien identifiziert, um die Herausforderungen für die Industrie in Chancen zu verwandeln, das Kreislaufmodell zu unterstützen und die Produkte zukunftssicher zu machen:

• Verwenden von Einwegprodukten auf Monomaterial-Polymeren, die zu 100 % recycelbar sind. So hat das Unternehmen zusammen mit den Wertschöpfungspartnern Sukano und SML die hitzebeständigen und recycelbaren C-PET light Becher entwickelt. Dabei handelt es sich um eine nachhaltigere Alternative zu PS- und PP-Bechern für heiß abgefüllte, mi-krowellengeeignete oder pasteurisierte Anwendungen wie Joghurt, Desserts, Kaffee, Babynahrung oder Marmelade. Hergestellt aus PET können diese Becher mit den Tiefziehwerkzeugen und Kippmaschinen von Kiefel, beispielsweise der Speedformer KTR-Serie, hergestellt werden.
• Umstellen auf Einwegprodukte aus alternativen Materialien, die ebenfalls recycelbar oder sogar kompostierbar sind. Zum Beispiel Produkte aus Naturfasern wie Zellulose, Weizenstroh, Einjahrespflanzen und mehr, die mit Maschinen wie dem Natureformer KFT 90 hergestellt werden können.
• Herstellen von wiederverwendbaren Produkten aus alternativen Materialien wie Naturfasern. Zum Beispiel Faserverpackungen, um technische Produkte sicher aufzubewahren oder als Einlage für Bleistifte oder Medikamente.
• Umwandeln von Einweg-Kunststoffprodukten in wiederverwendbare Produkte, sodass sie mehrmals verwendet werden können. Wiederverwendbare Verpackungen eignen sich besonders gut für Produkte, die häufig oder in großen Mengen verwendet werden, wie Deckel oder Becher. Tiefgezogene Mehrwegprodukte können in der Spülmaschine gereinigt und wiederverwendet werden.

Mit dem Ziel, gemeinsam eine bessere Kreislaufwirtschaft zu gestalten, beteiligen sich viele Akteure der Industrie, wie auch Kiefel an Forschungs- und Entwicklungsinitiativen. Kooperationen wie Holy Grail 2.0, Printcyc oder Nextloopp verfolgen verschiedene Aspekte, um insgesamt zu einer besseren Wiederverwertbarkeit von Produkten beizutragen.

Jeden Tag landen große Mengen verschiedener Abfälle in den Recyclinganlagen. Bislang ist es jedoch nur möglich, Kunststoffe nach Polymertypen zu sortieren, was ein Problem darstellt, wenn man sie wieder in die Lebensmittelindustrie einführen will. Das Projekt Holy Grail 2.0 trägt daher dazu bei, ein geeignetes Recycling von Kunststoffprodukten zu realisieren, um deren Wiederverwendung zu ermöglichen. Dabei werden eine Art digitale Wasserzeichen als (nahezu) unsichtbare Codes in die Verpackungen eingearbeitet, um mehr Materialinformationen zu erhalten. Diese Wasserzeichen können verschiedene Informationen transportieren, zum Beispiel aus welchen Kunststoffen das Produkt besteht und ob das Material lebensmittelecht ist oder nicht. Mithilfe von Kameras sollen Sortiermaschinen die Codes dann im Bruchteil einer Sekunde lesen und den Abfall entsprechend in die richtigen Ströme sortieren. Da sich auf jedem einzelnen Produkt hunderte von winzigen Codes befinden, kann das Produkt selbst dann gescannt und sortiert werden, wenn es zerknittert oder beschädigt ist oder wenn sich im Inneren Lebensmittel oder Verunreinigungen befinden. Das Projekt befindet sich aktuell in der industriellen Testphase. „Wir haben Versuche mit den Werkzeugen von Kiefel durchgeführt, bei denen die Codes gelasert wurden, um zu prüfen, ob die Codes bei der Sortierung der Produkte richtig funktionieren“, erklärt Marius Van Der Schans, R&D Manager bei Kiefel Packaging. Eine detailliertere Sortierung gewährleistet eine höhere Qualität der Rezyklate und erleichtert somit das Erreichen der Recyclingziele. „Wir können diese Wasserzeichen auf alle thermogeformten Produkte – von Schalen bis hin zu Kaffeekapseln – per Laser auf den Formeinsatz oder auf ein Inlay aufbringen. Das Inlay ist Teil des Kiefel-Werkzeugs, auf dem das Verpackungsprodukt thermogeformt wird. Je nach Werkzeug des Kunden kann Kiefel diese durch den einfachen Austausch eines Inlays umsetzen, aber in einer anderen Situation kann ein neuer Formeinsatz oder ein neuer Boden erforderlich sein“, ergänzt Van Der Schans.

Neben wichtigen Anwendungen im medizinischen Bereich und in der Automobilindustrie spielt Polypropylen (PP) auch eine entscheidende Rolle beim Schutz unserer Lebensmittel, etwa von Joghurts, Suppen und Eiscreme oder Obst und Gemüse. PP in Lebensmittelqualität kann jedoch nicht recycelt werden und eignet sich auch nicht für die Wiederverwendung in neuen Verpackungen. Aus diesem Grund wird nach wie vor ausschließlich PP-Neuware für alle lebensmitteltauglichen Anforderungen hergestellt. Die Nextloopp-Initiative konzentriert sich auf die Schließung des Kreislaufs von mechanisch recyceltem PP in Lebensmittelqualität. Das mechanische Recycling von PP-Abfällen zu hochwertigem rPP ist ein wichtiger Schritt zur Schaffung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Die Kreislaufwirtschaft kann nur dann vollständig verwirklicht werden, wenn Kunststoffe wieder in lebensmittelsichere Anwendungen recycelt werden können. Da dies für mechanisch recyceltes PP heute noch nicht möglich ist, muss hier noch einiges getan werden. Im Zuge dieser Initiative soll das Tray-to-Tray- und Cup-to-Cup-Recycling eine echte Chance zur Markteinführung erhalten.

Die Projektgruppe Printcyc (Printed PP films for mechanical recycling) untersuchte die Auswirkungen unterschiedlicher Farbrezepturen auf den mechanischen PP- und PE-Recyclingprozess. Darüber hinaus wurde die Wiederverwendbarkeit von PP- und PE-Rezyklaten (rPP/rPE), die aus bedruckten postindustriellen Folienabfällen hergestellt werden, in Gießfolien-, Blasfolien-, Pressform- und Thermoformtechnologien sowie im biaxialen Reckverfahren bewertet. Mit PU-basierten Druckfarben konnten aus vollflächig bedruckten, PP-basierten Verpackungsfolien farbstabile, geruchs- und defektfreie Rezyklate durch mechanisches Werkstoffrecycling hergestellt werden, problemlos in Flachfolien eingearbeitet und bei niedrigerem Energieverbrauch auf Thermoformmaschinen tiefgezogen werden. Dies gelang sowohl für farbige Schalen als auch Becher äußerst erfolgreich. Die Ausformung, Optik und Funktionalität der tiefgezogenen, rezyklathaltigen Verpackungen war dabei so gut, dass sie eine echte Alternative zu Non-Food-Verpackungen aus Neuware darstellen können.

Quelle: Kiefel