Innovative Lebensmittelverpackungen, die auf geringeren Materialeinsatz, Recyclebarkeit und nachwachsende Rohstoffe setzen, sind auch auf der IFFA 2022 in Frankfurt am Main zu sehen. Lebensmittelverpackungen, insbesondere für sensible Produkte aus Fleisch oder alternativen Proteinen müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. Produktschutz und Haltbarkeit stehen im Vordergrund. Ein verändertes Verbraucherverhalten hat dazu beigetragen, dass auch bei Verpackungen nachhaltige und umweltfreundliche Produkte im Fokus stehen. Zusätzlichen Druck üben immer strengere gesetzliche Vorgaben aus.
Nicht nur im Verpackungsbereich, aber besonders dort, steht das Thema Nachhaltigkeit bei Verbrauchern hoch im Kurs. Eine Nielsen-Studie aus 2020 ergab, dass 71 % der deutschen Verbraucher*innen Verpackungen bevorzugen, die mit wenig Material auskommen.[1] Zu einem ähnlichen Ergebnis kam eine Studie des Verpackungsherstellers Amcor aus dem November 2021. Befragt wurden 12.000 Verbraucher*innen aus den USA, Großbritannien, Deutschland, Australien, China und Brasilien. 76 % erklärten, dass sie mehr recyceln wollen und dass die Recyclingfähigkeit das wichtigste Nachhaltigkeitsmerkmal für Verpackungen sei.[2] Fazit: „Hersteller, die Verpackungen reduzieren oder recycelbar machen, können bei den Kunden punkten“, so die Marktforscher von Nielsen.[3]
Gesetzliche Grundlagen
Gesetzliche Grundlagen für den Umgang mit Transport- und Verkaufsverpackungen in der EU sind die europäische Verpackungsrichtlinie (EU Directive 94/62/EC), verbunden mit der Kunststoffstrategie der Europäischen Kommission. Grundgedanke dieser Richtlinie ist die Kreislaufwirtschaft. Abfall soll, sofern er nicht vermieden werden kann, wiederverwertet oder recycelt werden. Laut Kunststoffstrategie sollen bis 2030 alle in der EU in Verkehr gebrachten Kunststoffverpackungen recycelbar oder wiederverwertbar sein. In nationales Recht umgesetzt werden die Brüsseler Vorgaben durch das deutsche Verpackungsgesetz-VerpackG. Danach verschärfen sich die Recyclingquoten für alle Verpackungsmaterialien schrittweise bis zum Jahr 2030. Was Kunststoff betrifft, muss bis 2025 die Hälfte des eingesetzten Materials recycelbar sein. Durch eine Registrierungspflicht sollen umweltschädliche Verpackungen erst gar nicht auf den deutschen Markt gelangen.
Chemisches Kunststoff-Recycling
Kunststofffolien, bestehend aus mehreren Schichten und unterschiedlichen Materialtypen, sind die gängigsten Lebensmittelverpackungen. Mit guten Barriereeigenschaften schützen sie vor Hitze, Feuchtigkeit und Sauerstoff – einerseits. Andererseits schädigen sie die Umwelt, haben eine schlechte CO₂-Bilanz und sind, zumindest mechanisch, nur schwer oder gar nicht recycelbar. Zumal laut EU-Richtlinie gewährleistet sein muss, dass keine unerwünschten Substanzen in den Rezyklaten enthalten sind. Einen Lösungsansatz bietet das chemische Recycling. Dabei werden die Altkunststoffe in Rohmaterialien wie Pyrolyseöl oder Synthesegas umgewandelt. Die zurückgewonnenen Materialien lassen sich dann wieder für die Herstellung von Folien nutzen.
Monomaterialien
Als Alternative zu Mehrschichtverbunden entwickeln Forschung und Industrie Monomaterial-Verpackungen. Laut Verpackungsgesetz dürfen sie einen maximalen Fremdstoffanteil von 5 % aufweisen. BarriFlex und CIRCULAR FoodPack sind entsprechende Projekte des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV). Monomaterialien bestehen aus reinen Polyolefinen (PP, PE, EVOH), haben eine ebenso gute Schutzfunktion wie Mehrschichtfolien, sind aber leichter sortier- und recycelbar. Um eine Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf zu erzielen, werden Nanopartikel in ausgewählte Lacke und Klebstoffe integriert. Der Nachteil: Die Barrierefunktion lässt bei zunehmender Feuchtigkeit und steigender Temperatur nach. Die Industrie hat bereits Monomaterial-Verpackungen auf den Markt gebracht. Ein Beispiel ist ein Schrumpfbeutel aus Polyethylen (PE) für frisches und verarbeitetes Fleisch und Geflügel. Er verfügt über eine PA/EVOH-Barriereschicht (Polyamid/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer), deren Anteil unter fünf Prozent liegt und deshalb keine Auswirkung auf das Recycling hat. Auf dem Markt ist ebenso eine Barrierefolie, mit der Hüllen für zahlreiche Fleisch- oder alternative Proteinprodukte hergestellt werden können, basierend auf recyceltem PE und PA. Vollständig recycelbar ist auch eine Tiefziehfolie aus PP (Polypropylen).
Materialeinsparung
Am einfachsten lässt sich der Plastikanteil in Verpackungen durch Materialeinsparung reduzieren. Auf dem Vormarsch sind Schlauchbeutelfolien als Ersatz für klassische Schalenverpackungen. Sie sind bis zu zehnmal dünner und leichter als herkömmliche MAP-Schalen mit Schutzgasatmosphäre (Modified Atmosphere Packaging) und sparen deshalb bis zu 70 % Plastik pro Verpackungseinheit ein. Ein 10 g leichter Schlauchbeutel genügt, um ein Kilogramm Hackfleisch zu transportieren. Danach landet der Beutel im Gelben Sack. Das Mono-Material Polypropylen ist vollständig recycelbar. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu konventionellen MAP-Schalen: Schlauchbeutel haben ein viel geringeres Packungsvolumen, sind aber dank ihrer Schutzatmosphäre genauso gut stapelbar. Im Ergebnis bedeutet das eine deutlich bessere Auslastung von Ladeflächen bei Lkw-Transporten und damit einen geringeren CO₂-Ausstoß.
Biobasierte Verpackungen
Ein vielversprechender Forschungsansatz sind biobasierte, also biologisch abbaubare, Verpackungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Fraunhofer forscht im Projekt „Preserve“ an Molkeprotein, das ähnliche Barriereeigenschaften hat wie EVOH oder PVDC (Polyvinyliden-Chlorid) und im Meerwasser abbaubar ist. Experimentiert wird auch mit verschließbaren Papierbeuteln, deren Barriereschichten aus Proteinen und Wachsen bestehen. Auch hier dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht, die Wachse als Wasserdampfbarriere. Die antimikrobielle Wirkung der biobasierten Additive verhindert, dass das verpackte Fleisch schnell verdirbt. Zuckerrohr, Algen, Pilze, oder Milchsäure sind weitere Rohstoffe, die für die Entwicklung biobasierter Verpackungen geeignet sind. Entsprechende Verpackungen sind bereits auf dem Markt. Ein Beispiel ist „Bio-SamPak“, eine kompostierbare Folie aus erneuerbarem Zellstoff, dem Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände. Die Verpackung für Wurst und Käse soll dieselben Hygiene- und Haltbarkeitsstandards haben wie Plastik.
Smart Packaging
Im Bemühen um mehr Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Lebensmittelverpackungen dürfen Qualität und Produktschutz nicht außen vor bleiben. Ein diesbezüglicher Forschungstrend sind smarte Verpackungen, die sich aktiv um das Produkt Fleisch kümmern, es schützen und somit auch nachhaltig wirken. Smarte oder auch „intelligente“ Verpackungen schützen vor Licht, regulieren die Feuchteentwicklung, halten die Temperatur stabil, absorbieren unerwünschte Reifegase und unterbinden den Keimbefall – um nur einige Anwendungen zu nennen. Auch in diesem Bereich arbeiten Forscher des Fraunhofer IVV an entsprechenden Lösungen.
Neueste Generation der Verpackungsmaschinen
Die Entwicklung von nachhaltigen innovativen Lebensmittelverpackungen und den entsprechenden Maschinen zu deren Herstellung bzw. zur Verpackung von Lebensmitteln verläuft Hand in Hand. Häufig haben Verpackungshersteller gleich die passenden Maschinen zur Bearbeitung umweltschonender Materialien wie Papier und dünnen Folien im Programm. Von insgesamt rund 900 Ausstellern präsentieren über 160 Unternehmen ein Angebot an Verpackungsmaschinen und -einrichtungen sowie an Packmitteln und Packhilfsmitteln. Über die Aussteller- und Produktsuche IFFA Contactor sind sie unter der Produktgruppe „Verpackungstechnik“ zu finden, z. B. Frimaq, GEA, ILPRA, Ishida, Italianpack, Mondini, Multivac, Sealpac, Supervac, Tavil, ULMA, Variovac, VC999 und Weber Maschinenbau.
