Innere Werte dank Äußerlichkeiten - Anuga FoodTec

Donnerstag 16 Februar 2012

An zukunftsfähige Verpackungstechnik werden hohe Anforderungen gestellt

Umwelt, Marketing und Funktion sind drei Stichworte, mit denen die aktuellen Erwartungen an Lebensmittelverpackungen auf den Punkt gebracht werden können. Obwohl Verpackungen sowie die erforderliche Technik seit über 100 Jahren weiterentwickelt und optimiert werden, kommen immer wieder neue Aspekte und Trends hinzu. Derzeit stehen intelligenter Produktschutz, ressourcenschonende Technik und nachwachsende Rohstoffe im Fokus.

Wenn man bedenkt, dass weltweit gut ein Drittel der hergestellten Lebensmittel nie verzehrt werden, da sie irgendwo auf dem Weg zum Verbraucher verderben, wird deutlich, welche Bedeutung der Verpackungstechnik mit Blick auf die Schonung der Ressourcen zukommt. Lebensmittel müssen durch die Verpackung auch unter nicht optimalen Umgebungsbedingungen bestmöglich gegen Verderb und Beschädigung geschützt werden. Ohne Verpackung verderben viele Lebensmittel schneller und sind nicht über weite Strecken transportierbar oder länger lagerfähig. Gleichzeitig müssen aber auch für die Herstellung von Verpackungen Energie und Rohstoffe aufgewendet werden, so dass hier ein effektiver Hebel für Verbesserungen liegt. Unternehmen wie Bosch Packaging haben sich deshalb zum Ziel gesetzt dazu beizutragen, dass die Herstellungskosten von Lebensmitteln durch Energieeffizienz und einen geringeren Einsatz von Verpackungsmaterial gesenkt und die Umwelt geschont werden können. Ein Beispiel hierfür sind aseptisch verpackte Lebensmittel. Mit dieser Technik muss die Ware nicht mehr in der Verpackung auf hohe Temperaturen erhitzt werden. Das bedeutet, dass deutlich weniger Packstoff verwendet werden kann, wodurch das Müllaufkommen reduziert wird. Zudem sinkt der Energieeinsatz im Vergleich mit herkömmlichen Systemen um bis zu 70 Prozent. Und durch diese schonendere Verarbeitung bleiben deutlich mehr Nährstoffe erhalten. Nicht zuletzt benötigen so verpackte Lebensmittel keine Kühlkette, die ansonsten mit hohem Energieaufwand auf dem langen Weg von der Herstellung über den Transport bis in den Einzelhandel aufrechterhalten werden muss.
Aber auch bei gekühlten Produkten geht der Trend weiter in Richtung Ressourcenschonung. Mit intelligenten Verpackungskennzeichnungen wie dem TTI-System (Time Temperature Indicator System) von Bizerba steht ein Indikator zur Verfügung, der die wenig aussagekräftige Angabe des Mindesthaltbarkeitsdatums um eine an den realen Lager- und Transportbedingungen orientierte Anzeige des tatsächlichen Frischezustandes ergänzt. So könnten wesentlich weniger Lebensmittel nur aufgrund eines abgelaufenen Haltbarkeitsdatums weggeworfen werden. Außerdem kann der Produzent die Frische eindeutig nachweisen und Unterbrechungen der Kühlkette werden dokumentiert, etwa wenn ein LKW-Kühlaggregat fehlerhaft arbeitet.

Höchste Effizienzklasse
Gemäß einer Studie von Frost & Sullivan erwirtschaftete der Markt für elektrische Antriebe in der europäischen Verpackungsindustrie im Jahr 2010 Umsätze von insgesamt 184,4 Mio. Euro. Bis zum Jahr 2017 sollen diese bis auf 272,6 Mio. Euro gesteigert werden. Der Trend zu energieeffizienten Maschinen macht auch vor der Antriebstechnik in Verpackungsmaschinen nicht Halt. In Ergänzung zu der allgegenwärtigen Pneumatik bieten elektrische Stellzylinder eine Reihe von Vorteilen: Sie erreichen höchste Energieeffizienzklassen und sind nicht auf teure Druckluft als Energiequelle angewiesen. Dadurch werden sie neben ihrem ursprünglichen Einsatz, nämlich für Aufgaben, bei denen in der Verpackungsmaschine verschiedene Positionen angefahren werden müssen, auch für einfache Bewegungen zwischen zwei Endlagen immer lohnender. In Anwendungen mit sehr kurzen Taktzeiten und großen zu bewegenden Lasten fallen elektrische Antriebe deutlich kleiner aus, als vergleichbare Pneumatikzylinder. So können durch den Einsatz von Elektrozylindern Energiekosten eingespart werden. Auch Servomotoren sind aufgrund ihrer hervorragenden Betriebseigenschaften, ihrer Wartungsfreiheit sowie der hohen Energieeffizienzklassen neuer Modelle noch nicht am Ende ihrer Einsatzmöglichkeiten angekommen. Nicht zuletzt wird auch der Gesetzgeber mit weiter zunehmenden Anforderungen für "Evolutionsdruck" sorgen. Damit einher geht ebenfalls ein Trend zu noch größerer Kompaktheit und Dynamik der Antriebe.

Energie und Material gespart
Es gibt viele kleine und große Lösungsansätze, um Energie und Verpackungsmaterial einzusparen, die in der Summe große Entlastungen für die Umwelt bedeuten. Hieß es in den 80er Jahren noch "Verpackungen sind schlecht und sollten vermieden werden", weiß man heute, dass Verpackungen unverzichtbar sind und so sparsam und effizient wie möglich sein sollten. Ein Beispiel ist die Ultraschallsiegeltechnologie, durch die weniger Energie zum Verschließen von Packungen benötig wird, da nicht vorgeheizt werden muss. Außerdem können dünnere Folien verwendet und die Siegelnähte schmaler ausgeführt werden als beim konventionellen Heißsiegeln. Beides spart Material.
Ein energieintensiver Vorgang beim Streckblasen von PET-Behältern ist die Erwärmung der Preforms. Krones hat mit einer neuen, preisgekrönten Mikrowellenheiztechnologie beispielhaft gezeigt, wie auch lange eingeführte Verpackungsprozesse noch entscheidend verbessert werden können. Durch diese Entwicklung wurde die Produktion von PET-Behältern im Streckblasverfahren deutlich nachhaltiger, energiesparender, flexibler, schneller und vielseitiger. Das System ermöglicht es, den Heizprozess für jeden PET-Rohling individuell einzustellen und zu überwachen. Dadurch lassen sich zum einen störende Umwelteinflüsse ausgleichen und PET-Rohlinge mit unterschiedlichen Recyclinganteilen mischen. Zum anderen können damit aber auch mehrfarbige Flaschen hergestellt und somit neue Wege beim Behälterdesign beschritten werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Infrarotöfen benötigt die Mikrowellentechnik bis zu 50 Prozent weniger Energie und bietet somit deutliche Kostenvorteile. Ebenso zeichnet sich das Flexwave genannte System durch kürzere Produktionszeiten aus. Die extrem schnelle Aufheizphase dauert rund drei Sekunden und ist damit um bis zu 80 Prozent kürzer als bei anderen Verfahren.

Natur verpackt Natur
Hohes Potenzial, große Chancen, aber auch viele noch zu klärende Fragen liegen im Verpackungsthema schlechthin: Verpackungen aus nachwachsenden Rohstoffen. PLA und PET aus pflanzlichen Quellen sind in aller Munde, weisen sie doch eine deutlich bessere Klimabilanz als Kunststoffe auf Erdölbasis auf. Kritisiert wird aber, dass die Verwendung der eingesetzten Agrarrohstoffe in Konkurrenz zur Erzeugung von Lebensmitteln steht. Zur Lösung dieses Aspektes sind verschiedene Ansätze denkbar. Einerseits könnten als Rohstoff Abfallstoffe verwendet werden. Eine andere Möglichkeit liegt darin, die generelle Forderung zu erfüllen, geschlossene Stoffkreisläufe zu schaffen, in denen ein Joghurtbecher aus Biokunststoff wieder zu einer gleichwertigen Lebensmittelverpackung wird, anstatt thermisch verwertet oder zu einem geringwertigerem Recyclingprodukt verarbeitet zu werden. Auch bei der Produktion von "grünem" PET muss bisher auf Melasse aus der Zuckerproduktion oder auf Zuckerrohrsaft zurückgegriffen werden, wie es zum Beispiel bei den Plantbottle-Flaschen von Coca-Cola geschieht. Inwiefern alternativ forst- und landwirtschaftliche Nebenprodukte wie Holzspäne, Maisstroh und Weizenhalme verwendet werden können, wird noch erforscht. Unabhängig davon, ob die PET-Flaschen mit oder ohne Pflanzenbestandteile hergestellt werden, unterscheidet sich ihre chemische Zusammensetzung nicht. Deshalb ist hier auch kein eigener Recyclingkreislauf, bzw. -prozess nötig.
Aber auch völlig neue Materialien aus Nebenprodukten, die ohnehin in großer Menge anfallen werden entwickelt. So haben Forscher des Fraunhofer IVV nicht nur ein Biomaterial aus Molkenprotein entwickelt, sondern auch ein wirtschaftliches Verfahren, mit dem sich daraus industriell Multifunktionsfolien zur Verpackung von Lebensmitteln herstellen lassen.
Oft schützen transparente Mehrschichtfolien die Lebensmittel vor externen Einflüssen. Damit möglichst wenig Sauerstoff an das Lebensmittel gelangt, werden dabei häufig teure petrochemisch gewonnene Polymere wie Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) als Barrierematerial verwendet. Grundlage der Entwicklung war, dass in der Molke natürlich vorkommende Inhaltsstoffe die Haltbarkeit von Lebensmitteln auf natürlicher Basis zu verlängern vermögen und dass sich Molkenproteinschichten biologisch abbauen lassen. Das Ergebnis der Forschungsarbeit sind Mehrschichtstrukturen mit Barrierefunktionen, die in flexiblen, transparenten Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden können. Die Herstellung der Folien kann nach geringen Umrüstungen auf herkömmlichen Anlagen erfolgen. Jetzt arbeiten die Wissenschaftler mit Hochdruck daran, in thermogeformten Verbunden die EVOH-Schicht durch eine auf Molkenprotein basierende Barriereschicht zu ersetzen.
Unabhängig davon wie die Verpackungstechnik der Zukunft aussieht, steht jedoch eines fest: Solange es Menschen gibt, die Lebensmittel transportieren und aufbewahren, wird es auch Verpackungen geben.

link to website