Umweltfreundliche Verpackungen

Natürlich verpackt

Von Nico Eisenkrämer · 2019

Verpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Kartoffelstärke oder Braunalgen sind eine vielversprechende Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen. Doch bevor Flasche, Tube, Dose oder Karton die Umwelt schonen, sind noch einige Hindernisse zu bewältigen.

Obst lagert in einem Obstnetz.
Kartoffelstärke, Obstschale oder Algen – woraus besteht die Verpackung der Zukunft? Foto: iStock/Photographer

Im Supermarktregal sehen sie aus wie jede andere Flasche auch. Preislich machen sie ihren Inhalt nicht teurer als andere Behältnisse. Aber wenn der Verbraucher zu Hause das Mineralwasser, die Säfte oder Limonaden getrunken hat, macht sich eine Besonderheit bemerkbar. Nach einiger Zeit verschwinden die leeren Flaschen wie von selbst – wie von Zauberhand. 

Forscher arbeiten tatsächlich an solchen Lösungen. Sie wollen verhindern, dass Plastikflaschen im günstigsten Fall auf der Mülldeponie oder schlimmstenfalls im Meer landen. So entwickelt zum Beispiel ein Laborteam in London Verpackungen aus dem Extrakt von Braunalgen. Der Clou dabei: Die Behälter sind zu 100 Prozent natürlichen Ursprungs und können entweder verzehrt oder innerhalb von sechs Wochen biologisch abgebaut werden. Übrig bleibt nichts. Solche Algenhüllen lassen sich abgesehen von Getränken auch für andere Flüssigkeiten nutzen. Die Hoffnung der Wissenschaftler: Soßen und Gewürze wie auch Cremes und Öle werden auf diese Weise eines Tages in den Handel kommen. 

Umweltfreundliche Verpackungen: Taschen aus Stärke und Proteinen

Verpackungen aus Algen sind jedoch nur ein Beispiel. In Zukunft könnten Tüten, Boxen oder andere Behälter auch aus weiteren nachwachsenden Rohstoffen bestehen – Hanf zum Beispiel oder Molkenprotein, ein Bestandteil der Milch. Cornelia Stramm, Abteilungsleiterin im Bereich Materialentwicklung am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising, hat mit Molkenproteinen und Stärke aus Reststoffen experimentiert. Sie ist überzeugt davon, dass die Potenziale dieser nachwachsenden Rohstoffe als Verpackungsmaterialien groß sind. „Es gibt bereits Firmen, die Tragetaschen aus Stärkeverbindungen als Ersatz für den klassischen Plastikbeutel herstellen“, sagt Stramm. „Es sind aber noch viel mehr Anwendungen denkbar.“

Eine Herausforderung ist jedoch, dass ein Rohstoff allein meist nicht alle Eigenschaften aufweist, die von der Verpackungsindustrie oder vom Produkt selbst benötigt werden. Die Stabilität ist dabei nur ein Faktor. Auch müssen die Behälter zum Beispiel die Waren vor Feuchtigkeit schützen, um die Haltbarkeit zu gewährleisten. In der Sprache der Wissenschaftler ausgedrückt, ist es die Polarität von Biopolymeren aus nachwachsenden Rohstoffen, die sie durchlässiger für Sauerstoff und Wasserdampf macht. Zugleich ist das so gewonnene Verpackungsmaterial häufig spröder und daher zu instabil. 

Rohstoffe schlau kombinieren

Die Aufgabe ist nun, die nachwachsenden Rohstoffe so zu kombinieren, dass einerseits die Kosten im Rahmen bleiben und andererseits Stabilität und Barriereschutz gegeben sind, erklärt Cornelia Stramm. Zu beachten ist dabei, dass die Ausgangsmaterialien unter höheren Temperaturen im Produktionsprozess nur beschränkt zu verarbeiten sind. Proteine – beispielsweise aus Molke – verändern ihre Struktur ab Temperaturen von etwa 70 Grad Celsius. Bei den Versuchen am Fraunhofer IVV zeigte sich, dass die Menge an Protein, die aus dem Nebenprodukt Kartoffelpulpe gewonnen werden konnte, am Ende sehr gering und deshalb ökonomisch nicht verwertbar war.

Diese Schwierigkeiten bei der Entwicklung von Verpackungsmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen führen dazu, dass die Forschungsresultate oft noch keine Chance im Markt hätten, weil die Erzeugnisse in ausreichender Menge und Qualität nicht wirtschaftlich herzustellen sind. Um dennoch auf diesem Wege zu ökologischen und ökonomischen neuen Verpackungen zu kommen, empfiehlt Cornelia Stramm, sich nur auf biologisch abbaubare Materialien zu fokussieren. Am besten ist es ihrer Ansicht nach, das aus nachwachenden Rohstoffen gewonnene Verpackungsmaterial mehrfach nutzbar zu machen und so länger im Kreislauf zu halten. Im Idealfall sollte es für hochwertigere Anwendungen recycelbar sein – von der Tüte über die Tube bis zum Karton.

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