Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) und die Hochschule Albstadt-Sigmaringen haben im Forschungsprojekt PLA4MAP eine nahezu 100-prozentig biobasierte Mehrschichtfolie entwickelt. Diese ist speziell für die Verpackung von Lebensmitteln unter Schutzatmosphäre konzipiert und bietet hohe Barriereeigenschaften sowie eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit.
Aufbau der in PLA4MAP entwickelten Verpackung. Quelle: Hochschule Albstadt-Sigmaringen
Nachhaltige Alternative für Lebensmittelverpackungen
Lebensmittel wie Frischfleisch, Käse oder Wurstwaren werden oft unter Schutzgasatmosphäre verpackt, um die Haltbarkeit zu verlängern. Hierbei sind Materialien mit hoher Gasbarriere erforderlich – ein Kriterium, das viele biobasierte Kunststoffe bisher nicht erfüllen.
Die neue Verpackungslösung basiert auf Polylactid (PLA), Sojaprotein und Sonnenblumenwachs und besteht aus vier Schichten: Deckschichten aus PLA für Formbarkeit und Stabilität, eine Proteinschicht aus Sojaproteinkonzentrat als Sauerstoffbarriere, eine Wachs-Hotmelt-Schicht aus Sonnenblumenwachs als Wasserdampfbarriere.
Für die Siegelfolie wurde ebenfalls PLA verwendet, ergänzt durch eine Metallisierung. Alternativ sind transparente Barrieren mit Silizium- oder Aluminiumoxidschichten möglich.
Recycling und Umweltbilanz
Der PLA-Anteil der Folie beträgt rund 82 Prozent. Falls geeignete Sortier- und Recyclingprozesse für PLA etabliert werden, könnte ein Großteil der Verpackung recycelt werden. Erste Versuche zeigen, dass aus recyceltem PLA funktionstüchtige Verpackungen hergestellt werden können. Derzeit wird PLA jedoch in Deutschland vorwiegend energetisch verwertet, da der Marktanteil biobasierter Kunststoffe noch gering ist.
Obwohl die Umweltbilanz des neuen Verpackungsmaterials aufgrund des hohen Energieaufwands bei der PLA-Herstellung noch nicht optimal ist, bestehen laut dem Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) erhebliche Optimierungspotenziale. Durch eine effizientere Produktion und eine Gewichtsreduzierung der Verpackung könnten Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit weiter verbessert werden.
Kosten und Marktperspektiven
Die Herstellungskosten für die PLA-Mehrschichtfolie sind aktuell noch hoch. Laut ifeu könnte eine Erweiterung der weltweiten PLA-Produktion die Kosten senken. Zusätzlich könnte eine leichtere Verpackung das Material effizienter nutzen und den wirtschaftlichen Einsatz erleichtern.
Ein Anwender-Handbuch, das die wichtigsten Ergebnisse des Forschungsprojekts zusammenfasst, sowie weitere Informationen zu Recyclingfähigkeit und Umweltbilanz sind als kostenloser Download verfügbar.
Fazit: Ein Schritt in Richtung nachhaltige Verpackung
Mit der Entwicklung dieser biobasierten Schutzverpackung wurde eine vielversprechende Alternative zu konventionellen, fossilbasierten Kunststoffverpackungen geschaffen. Die Kombination aus hoher Barrierewirkung, guter Verarbeitbarkeit und Recyclingfähigkeit macht sie zu einer zukunftsfähigen Lösung für die Lebensmittelindustrie.
