Made by Nature: Biobasierte Verpackungen

Auf der Suche nach umweltfreundlichen Alternativen zu herkömmlichen Verpackungsmaterialien wie Karton, Schaumstoff oder Folie verfolgt die aktuelle Forschung unterschiedlichste Ansätze. Ob aus Pflanzenstärke, Gemüse, Stroh, Pilzen, Gras oder Algen – wir stellen Ihnen sechs biobasierte Verpackungsalternativen vor.

Formteile werden zum Schutz empfindlicher oder zerbrechlicher Güter eingesetzt. Die üblicherweise aus formgeschäumten Polystyrol gefertigten, passgenauen Einsätze verfügen über eine gute Stoßdämpfung und Druckfestigkeit. Dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik (UMSICHT) ist es nun gelungen, einen Prozess zu entwickeln, bei dem nachwachsende Rohstoffe aufgeschäumt werden. Die hierbei entstehenden Formteile sind nach Gebrauch kompostierbar. Der Partikelschaum besteht im Wesentlichen aus Pflanzenstärke und Wasser. „Unsere Vorgabe war, möglichst nachhaltige und biologisch abbaubare Stärkepartikel herzustellen, die in ihrem Eigenschaftsprofil konventionellen, petrochemisch basierten Partikeln entsprechen“, erklärt Dr. Stephan Kabasci, Leiter der Abteilung Biobasierte Kunststoffe bei Fraunhofer UMSICHT.

Bodenmarkierungsband ist in verschiedenen Farben (blau, gelb, orange, rot, schwarz) sowie gestreiften Varianten (gelb / schwarz, grün / weiß, rot / weiß) erhältlich. Die breite Vielfalt ermöglicht den zweckgebundenen Einsatz unterschiedlicher Bandtypen, z. B. gelb / schwarz für Verkehrswege, gelb für Stellflächen und rot / weiß für Sperrzonen. Mit 50 bzw. 75 mm stehen zudem zwei bedarfsgerechte Bandbreiten zur Verfügung. Die Lauflänge aller Ausführungen beträgt 33 m bei einem Kerndurchmesser von jeweils 76 mm.

Bisher war der Einsatz von Bio-Plastik nur eingeschränkt möglich: Biologisch abbaubare Behälter waren nicht robust genug, um Lebensmittel, Kosmetik oder Medikamente darin sicher zu verpacken. Die geringe Plastizität erschwerte zudem die industrielle Fertigung. Das neuartige Bio-Plastik ist dagegen vielseitig verwendbar, kann mit herkömmlichen Spritzgießmaschinen verarbeitet und so die gewünschte Verpackung hergestellt werden.

Bereits auf dem Markt erhältlich ist die sogenannte Landbox. Die innovative Verpackung aus Strohfasern ist die erste ökologische Isolierverpackung auf Pflanzenbasis, die klimaneutral produziert wird und im Biomüll entsorgt werden kann. Die Isolationsleistung entspricht der einer Styroporverpackung. Sie ist zudem feuchtigkeitsregulierend und stoßdämpfend. Der verantwortliche Münchner Verpackungsproduzent Landpack wurde 2016 mit dem Förderpreis „Nachwachsende Rohstoffe“ des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten ausgezeichnet. „Die Preisträger zeigen mustergültig, welche innovativen Produkte sich mit Pioniergeist, Kreativität und persönlichem Einsatz aus nachwachsenden Rohstoffen entwickeln lassen“, so Helmut Brunner, Bayerischer Staatsminister für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten.

Das US-amerikanische Startup Ecovative aus Green Island, New York, hat einen vielseitig verwendbaren Stoff aus Pilzkulturen entwickelt. Der sogenannte Myco Foam wird aus landwirtschaftlichen Abfällen wie z. B. Maisblättern gezüchtet. Innerhalb weniger Tage binden die Pilzkulturen den Abfall und bilden hieraus eine feste Masse, die anschließend getrocknet und somit am Weiterwachsen gehindert wird. „Das Gute an Pilzschaum ist, dass man die Form selbst bestimmen kann. So lässt sich für jedes Produkt die passende Verpackung herstellen.”, erklärt Joanna Yarrow, zuständig für den Bereich Nachhaltigkeit bei IKEA Großbritannien. Der schwedische Möbelkonzern plant im Rahmen einer umfangreichen Nachhaltigkeitsoffensive alle im Einsatz befindlichen Styroporverpackungen durch Myco Foam zu ersetzen – denn während Styropor tausende Jahre überdauert, wird der Pilzschaum im Kompost innerhalb weniger Wochen abgebaut.

Ebenfalls zur Marktreife gebracht hat es der Gras-Karton. Wie der Name bereits vermuten lässt, wird der Karton überwiegend aus Graspapier, dem sogenannten GRASPAP®, hergestellt. Das Besondere: Anders als bei herkömmlichen Zellstoffen erfolgt die Verarbeitung ohne den Einsatz von Chemikalien. Dazu Entwickler Uwe D’Agnone: „Auf der Suche nach alternativen Faserstoffen haben wir unterschiedliche Fasermaterialien getestet und schnell festgestellt, dass Gras aufgrund der Tatsache, dass recht wenig Lignin darin enthalten ist, eine ideale Faser ist, um daraus Papier herzustellen.“ Zur Erklärung: Lignine sind Stoffe, die für die Festigkeit von Pflanzenfasern verantwortlich sind. Während das Lignin im Holz zur Herstellung des Zellstoffes für Papier chemisch entfernt werden muss, ist dieses Verfahren bei getrocknetem Gras nicht erforderlich. Der Gras-Karton, bestehend aus 51 Prozent Gras- und 49 Prozent Altpapier, war 2015 für den Deutschen Verpackungspreis nominiert.

Japanische Studenten der Tama Art Universität in Tokio haben ein Verfahren entwickelt, um ein folienartiges Verpackungsmaterial aus Agar-Agar herzustellen. Agar-Agar wird aus speziellen Rotalgenarten gewonnen. Diese werden gekocht und ihnen anschließend die Feuchtigkeit entzogen. Die Struktur des Agar-Agars variiert je nach Dehydrationsverfahren: Friert man dieses ein, erhält man eine weiche, dämpfende Masse, die sich hervorragend als Polstermaterial eignet. Durch Komprimierung erhält Agar-Agar wiederum eine feste und dennoch formbare, folienartige Struktur. Den Lackmustest hat das neuartige Verpackungsmaterial bereits bestanden: Ein zerbrechlicher Flakon wurde von Japan nach Italien verschifft ohne beschädigt zu werden. 2016 ist das Projekt „Agar Plasticity – a potential use of Agar for packaging and more“ (zu Deutsch: der potenzielle Nutzen von Agar-Agar für Verpackungszwecke und mehr) mit dem Lexus Design Award ausgezeichnet worden.

Auch anderenorts wird der Ansatz verfolgt, Algen als Plastikersatz einzusetzen. Im vergangenen Jahr veröffentlichte Greenpeace das Foto einer Wasserflasche aus Agar-Agar, die sich im Laufe der Zeit von selbst zersetzt. Das Besondere an der genialen Entwicklung des Isländers Ari Jónsson ist jedoch der ausgeklügelte Zerfallsprozess: Dieser setzt erst ein, sobald die Flasche geleert wurde. Solange sie mit Wasser gefüllt ist, bleibt sie auch erhalten.

Die Fülle an unterschiedlichsten Forschungsansätzen und Entwicklungen belegt das weltweite Interesse an nachhaltigen und biologisch abbaubaren Alternativen zu klassischen Verpackungsmaterialien. Spannend wird nun zu sehen sein, welche sich hiervon tatsächlich auch durchsetzen und auf dem Markt etablieren werden. Wir halten Sie auf dem Laufenden.