Lange wurden die Kunststoffverpackungen von Lebensmitteln auf möglichst lange Haltbarkeiten optimiert. Das Ergebnis sind Materialien, die aus einer Vielzahl von Schichten bestehen, die jeweils eine Funktion übernehmen. Dazu gehören beispielsweise Barrieren, die gegen Sauerstoff, Feuchtigkeit, Licht oder Aromaverlust schützen, und Strukturen, die der Verpackung Stabilität verleihen und Beschriftungen tragen.

Die Komplexität dieser Materialkomposition wird heute zu ihrem Nachteil. Denn als neue Anforderung kommt die Wiederverwertbarkeit hinzu – und dafür müssten alle Kunststoffarten wieder fein säuberlich getrennt werden. In vielen Fällen ist das heute nicht möglich, und es bleibt nur die thermische Verwertung in Müllverbrennungsanlagen.

Gerade im Lebensmittelbereich gibt es strenge gesetzliche Rahmenbedingungen, was Verunreinigungen betrifft. Leichter ist es, die gebrauchten Kunststoffe niederwertiger zu verwerten, also etwa zu Gartensesseln oder Bodenbelägen zu machen.

Um dem Kreislaufideal zu entsprechen, sollten aber im Gegenteil erneut hochwertige Lebensmittelverpackungen daraus werden – und das ist, folgt man Michael Krainz, alles andere als eine triviale Aufgabe. Krainz ist Experte für Lebensmittelverpackungen am Österreichischen Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI), Teil des KMU-Forschungsnetzwerks Austrian Cooperative Research (ACR).

Monomaterialien als Ziel

"Ein Aluverbundwerkstoff sorgt beispielsweise als Snackverpackung für extrem hohe Haltbarkeit. Er vereint eine sehr gute Sauerstoffbarriere mit hoher Leichtigkeit – diese Eigenschaften müssen nun auf andere Weise hergestellt werden", veranschaulicht Krainz.

Wie lässt sich das Problem also lösen? "Es geht alles in die Richtung von Monomaterialien. Anstelle der komplexen Systeme aus bis zu zwölf Schichten werden Verpackungslösungen angezielt, bei denen man nur noch zwei Materialien kombiniert – zwei Schichten vom selben Kunststoff, die eine Barriereschicht umschließen", erklärt der Forscher. "Gleichzeitig muss der Produktschutz aber genauso gut sein wie bei den bisherigen Varianten."

Im Rahmen des von den Ländern Niederösterreich und Oberösterreich geförderten Projekts "Packloop" untersuchen Krainz und sein Team mit Forschenden der FH Campus Wien, inwieweit bestehende Ansätze diese Anforderungen erfüllen können und sowohl dem Lebensmittelrecht entsprechen als auch kreislauffähig sind.

Grundsätzlich hängen die Möglichkeiten stark von den Kunststoffarten ab. Während bei PET-Materialien – etwa Flaschen – das Recycling für den Lebensmittelbereich einfacher ist, gestaltet sich die Sache bei Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE), selbst wenn die Verpackungen aus Monoschichten hergestellt sind, schwierig.

Latte liegt hoch

"Man muss jegliche Schadstoffe, die beispielsweise von Aufdrucken stammen können, wieder auf sichere Weise aus den Produkten herausbekommen. Die Latte liegt hier ziemlich hoch", sagt Krainz.

Als Beispiel nennt er eine Schinkenverpackung eines heimischen Anbieters, die bereits als Monomaterial – zwei PP-Lagen mit einer Barriereschicht – umgesetzt ist und eine vergleichsweise gute Recyclingfähigkeit aufweist.

Doch auch hier gibt es noch eine Reihe von Problemen zu lösen: "Die Unterfolie trägt Etiketten, die man beim Recycling wieder ablösen muss. Die Oberfolie ist dagegen bedruckt. Das bedeutet, dass mit der Wiederverwertung auch die Transparenz verloren geht."

Noch dazu sind die Recyclinganlagen noch nicht auf eine Sortierung von PP und PE ausgerichtet. Derzeit ist solchen Produkten der Weg zurück in den Lebensmittelbereich also verwehrt. "Heute ist es noch sinnvoller, dass man daraus Folien für Wasserflaschen oder Bau- oder Agrarprodukte fertigt", resümiert Krainz. In der CO₂-Bilanz schlagen derartige Maßnahmen aber erst durch, wenn man sehr hohe Mengen recycelt.

Maßgeschneiderte Produkte

Im Projekt "Öko Verpackt" helfen die Forscher des OFI, ganz neue Verpackungslösungen zu entwickeln, die den strengen Nachhaltigkeitskriterien entsprechen. Auf Basis von Lebenszyklusbetrachtungen soll ein Tool entwickelt werden, das bei der Gestaltung maßgeschneiderter Produkte hilft. "Es sollen für jede Anwendung zwei, drei Möglichkeiten aufgezeigt werden, die die gewünschten Eigenschaften am ehesten mitbringen", sagt der Experte.

Nicht in allen Fällen muss Recycling die beste Möglichkeit sein. Krainz: "Bei Flaschen sind auch Mehrweggebinde eine Möglichkeit. Bei vielen Verpackungen ist ein teilweiser Ersatz mit Karton möglich, dessen Ökobilanzberechnungen besser ausfallen könnten. Die wichtigste Strategie ist aber Vermeidung. Immerhin hat man schon gelernt, dass man Bananen nicht einpacken muss." (Alois Pumhösel, 21.6.2021)