Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Recyclinglücke bei Hybridverpackungen
Vor allem in hygienesensiblen und unter großem Druck (VerpackG, PPWR) stehenden Branchen wie der Lebensmittelindustrie finden Verbundverpackungen aus Karton und Kunststoff zunehmend Anwendung. Sie sparen bis zu 80 % Kunststoff und verbinden Schutzfunktion mit erforderlicher Stabilität – sind aber kaum vollständig recyclingfähig.
Das Problem: Die verklebten Materialschichten lassen sich mit der heutigen Verwertungstechnik nicht sortenrein trennen. Zwar sehen manche Verpackungen eine manuelle Trennung durch den Verbraucher vor, doch in der Praxis passiert dies nur selten. Grund dafür sind fehlendes Wissen über Recyclingprozesse, geringe Akzeptanz, missverständliche Informationen zum richtigen Trennen der Komponenten auf der Verpackung selbst und Unsicherheiten bei der richtigen Entsorgung. So gelangen die Verbunde oft als Ganzes in den Abfallstrom und gehen für das Recycling verloren.
»Debonding on Demand« - wenn sich die Verpackung selbst trennt
Was wäre, wenn die Verpackung selbst das Recycling aktiv unterstützen würde? Genau das ermöglicht das Konzept des »Debonding on Demand« (DoD). Die Verbindung der einzelnen Schichten aus Karton und Kunststoff löst sich nach Gebrauch autonom und gezielt, sodass die Materialien sortenrein in den Recyclingstrom zurückgeführt werden können.
Innovative Klebstoffverbindungen sorgen hier dafür, dass die Verpackung während der Nutzung und des Transports stabil bleibt, sich aber bei Hinzukommen eines definierten Triggers selbstständig trennt. Das verbessert die Rezyklatqualität, verringert die Umweltbelastung, ermöglich die Einstufung der Verpackung als „rezyklierbar“ und reduziert gleichzeitig Kosten nach §21 VerpackG.
Von den Anforderungen an eine kreislauffähige Verpackung hin zu greifbaren Prototypen
Das Fraunhofer IVV forscht intensiv an der Entwicklung anforderungsgerechter, ressourcenminimierter Verpackungen und deren effizienter Herstellung sowie an alternativen Technologien zum Recycling von Mehrschicht-Verpackungen.
Im Projekt »DEBO-Pack« wurde zunächst analysiert, in welchen Anwendungsfeldern Hybridverpackungen das größte Potenzial aufweisen. Bestehende und neue Verpackungslösungen wurden auf ihre Eignung für »Debonding on Demand« (DoD) geprüft und erste Vorzugscluster ausgewählt. Mit Fokus auf hoher Barrierewirkung und maximaler Anpassbarkeit an unterschiedlichste Packgutformen wurden anschließend passende Verpackungslösungen recherchiert. Zur Spezifikation der Demonstratorlösung wurden verschiedene Referenzen wie Grenzwerte für Packungsdichtigkeiten oder Stauchdruckmessungen herangezogen.
Mit der umfangreichen Expertise auf dem Gebiet der Verpackungskonzeptentwicklung sowie dem Einsatz der 3D-Drucktechnik für die Werkzeugauslegung und der Modellanlage für tiefgezogene Verpackungen (MoTiV) konnten innerhalb kurzer Entwicklungszeiten erste Demonstratorverpackungen hergestellt und auf Ihre Optimierungspotentiale hin bewertet/analysiert werden. Aktuell werden verschiedene Varianten getestet, um die technisch und ökonomisch Günstigste zu identifizieren, welche auch von den Verbrauchern akzeptiert wird.
Parallel dazu werden am Fraunhofer IFAM im Rahmen von Labortests neue Klebstoffsystemen auf deren Verhalten und Trennbarkeit unter praxisnahen Bedingungen untersucht. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse entsteht ein Konzept zur technischen Umsetzung im Produktionsmaßstab, einschließlich erforderlicher Applikationstechnik zum gleichmäßigen Klebstoffauftrag.
Haben Sie Fragen oder wünschen Sie weitere Informationen zu unserem Forschungsprojekt? Wenden Sie sich gerne an uns!
Projektinformationen
| Projektlaufzeit | 1.5.2024 - 30.4.2027 |
Projektträger/Zuwendungsgeber: |
Fraunhofer-Gesellschaft »Interne Programme«, Programm »Prepare« |
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