Biologisch abbaubare Verpackungen: was funktioniert und was nicht
Biologisch abbaubare Verpackungen werden oft als nachhaltige Lösung für das wachsende Verpackungsmüllproblem dargestellt. Doch in der Praxis bringt nicht jede „biologisch abbaubare“ Verpackung tatsächlich Vorteile für die Umwelt mit sich. Die Effektivität hängt von der Zusammensetzung, der Einsatzumgebung und der Verarbeitung nach der Verwendung ab. In der Kühlkette kommen zusätzliche technische Anforderungen hinzu: Barriereeigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit und mechanische Festigkeit bei niedrigen Temperaturen. Fachleute aus dem Lebensmittel- und Pharmabereich stehen daher vor einem komplexen Kompromiss zwischen Kompostierbarkeit, Recyclingfähigkeit und funktioneller Leistung. Die Frage ist nicht nur, ob biologisch abbaubare Verpackungen können funktionieren, sondern unter welchen Bedingungen sie es tun. Eine tatsächliche Bewertung erfordert ein Verständnis des Materialverhaltens, der Vorschriften und der Prozessbedingungen in der temperaturgesteuerten Logistik.
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Technische Grundlage und Normenrahmen
Biologisch abbaubare Verpackungen sind Materialien, die von Mikroorganismen unter bestimmten Bedingungen in Wasser, CO₂ und Biomasse abgebaut werden. Diese Bedingungen sind in Normen wie EN 13432 (Europa) und ASTM D6400 (USA) festgelegt. Diese Normen verlangen einen Abbau innerhalb von 180 Tagen in einer industriellen Kompostieranlage bei etwa 58 °C, einschließlich der Anforderungen an Zerfall, Ökotoxizität und Schwermetalle. Das bedeutet, dass nicht jedes Material, das biologisch abgebaut wird erscheintauch tatsächlich diese Kriterien erfüllt.
In der Praxis wird auch zwischen biobasiert, biologisch abbaubar und kompostierbar unterschieden. Biobasiert bezieht sich nur auf die Herkunft (z.B. Stärke, PLA, Zellulose), während kompostierbar bedeutet, dass das Material die formalen Abbaupflichten erfüllt.
Die EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR) verschärft die Anwendung weiter. Kompostierbare Verpackungen sind nur noch für Produkte erlaubt, die unweigerlich in den Bioabfallstrom gelangen, wie Kaffeekapseln, Teebeutel und Etiketten auf Obst und Gemüse. Für die meisten Transport- und Versandverpackungen bleibt die Wiederverwertbarkeit die Hauptrichtung.
Leistung und Grenzen in der Praxis
1. Mechanische Festigkeit und Barriereeigenschaften
Biologisch abbaubare Polymere wie PLA, PBAT und PHA weisen eine geringere Zugfestigkeit und Barriereeigenschaften auf als herkömmliche Polyolefine. Unter kalten und feuchten Bedingungen, wie z.B. in der temperaturgesteuerten Logistik, können sie spröde werden. Dies schränkt ihre Verwendbarkeit für schwere oder feuchtigkeitsempfindliche Produkte ein.
Die Barriereeigenschaften werden in der Regel in OTR (Sauerstofftransmissionsrate) und WVTR (Wasserdampfdurchlässigkeit) angegeben. Kompostierbare Folien erreichen oft Werte, die nicht ausreichen, um feuchtigkeits- oder sauerstoffempfindliche Lebensmittel über lange Zeiträume zu schützen. Bei Anwendungen in der Kühlkette ist dies ein echtes Risiko für die Produktqualität.
2. Feuchtigkeitsbelastung und thermische Stabilität
Während der Lagerung und des Transports kommt es zu Kondensation und Schwankungen der relativen Luftfeuchtigkeit. PLA und Mischungen auf Stärkebasis nehmen Feuchtigkeit auf, wodurch sich das Material verformt oder an Festigkeit verliert. Bei niedrigen Temperaturen wird das Material sogar steifer und brüchiger. Um dies auszugleichen, verwenden die Hersteller Zusatzstoffe oder Multilayer, was wiederum die Kompostierbarkeit verringert.
3. Abbaubarkeit unter realen Bedingungen
Die Kompostierbarkeitsstandards basieren auf kontrollierten industriellen Bedingungen. In natürlicher Umgebung, z.B. bei der häuslichen Kompostierung oder bei Abfällen, die in der Umwelt landen, verläuft die Zersetzung viel langsamer. Studien von europäischen Abfallverarbeitern zeigen, dass einige zertifizierte Verpackungen selbst nach 12 Wochen noch im Kompost erkennbar sind. Dies macht die korrekte Sammlung und industrielle Verarbeitung zu einem entscheidenden Faktor.
4. Ungleichgewicht zwischen Materialien und Abfallinfrastruktur
In vielen Ländern gibt es keine einheitliche industrielle Kompostierung für Verpackungsmaterialien. Daher landen biologisch abbaubare Verpackungen oft im Restmüll oder in Recyclingströmen, wo sie die Qualität des Recyclats beeinträchtigen können. Der Umweltnutzen geht dann vollständig verloren. Ein effektiver Einsatz erfordert daher eine Abstimmung mit den lokalen Abfallverarbeitern und klare Sortieranweisungen.
Wenn biologisch abbaubare Verpackungen funktionieren
GFT-bezogene Anwendungen
Verpackungen, die zusammen mit Lebensmittelabfällen entsorgt werden, wie z.B. Abdeckfolien, Lebensmittelbeutel oder Etiketten auf Gemüse, können wohl zu einer besseren Trennung von Bioabfällen beitragen. Diese Produkte folgen dem natürlichen Prozess der organischen Verarbeitung und verursachen keine Verunreinigung in den Recyclingströmen.
Kurze Nutzungsdauer und geringes Risiko
Anwendungen mit kurzen Lebenszyklen und begrenzten Anforderungen an Barriere oder mechanische Festigkeit sind geeignet: Einwegverpackungen für Lebensmittel, Becher oder Innenbeutel für organische Abfälle. In dieser Kategorie entsprechen die Umweltauswirkungen oft den LCA-Zielen, sofern eine korrekte Verarbeitung gewährleistet ist.
Wenn es nicht funktioniert
Langfristige oder anspruchsvolle Logistikrouten
Für den temperaturgesteuerten Transport, bei dem Stabilität, Isolierung und Feuchtigkeitsbeständigkeit entscheidend sind, funktionieren biologisch abbaubare Polymere nicht so gut. Hier bietet die Verwendung von Monomaterialien mit bewährter thermischer Effizienz, wie EPP oder recyceltes PE, mehr Sicherheit und Wiederverwendbarkeit.
Kombination mit nicht abbaubaren Komponenten
Viele „biologisch abbaubare“ Verpackungen bestehen aus Verbundmaterialien mit Beschichtungsschichten oder Klebstoffen, die nicht kompostierbar sind. Dies verhindert einen vollständigen Abbau und untergräbt die Zertifizierung. Ein Design nach dem Prinzip des Design for Disintegration ist daher notwendig.
Falsche Kommunikation
Marketing-Etiketten wie „Öko“ oder „grün“ führen zu Verwirrung. Nur ein zertifiziertes Logo (z.B. OK Compost oder Seedling) und klare Abfallhinweise gewährleisten eine korrekte Entsorgung und Verarbeitung.
Empfohlene Design- und Entscheidungsprinzipien
- End-of-life-first: Bestimmen Sie, ob Kompostierbarkeit wirklich der richtige Weg ist; Recycling bleibt die bevorzugte Option für die meisten Verpackungen.
- Testen Sie unter relevanten Bedingungen: Validierung der Kompostierbarkeit, der Barriere und der mechanischen Leistung bei niedrigen Temperaturen und in feuchter Umgebung.
- Verwenden Sie, wo immer möglich, Monomaterialien um das Sortieren und Recyceln zu erleichtern.
- Arbeiten Sie mit zertifizierten Materialien in Übereinstimmung mit EN 13432 oder ASTM D6400.
- Überwachung der Abfallentsorgung: Koordinieren Sie die Planung mit regionalen Kompostieranlagen oder Sammelsystemen.
- Bewerten Sie die Umweltauswirkungen mittels LCA um festzustellen, ob das Material tatsächlich zur Emissionsreduzierung und Ressourceneinsparung beiträgt.
Schlussfolgerung aus der Literatur
Biologisch abbaubare Verpackungen können in bestimmten Kontexten effektiv sein, insbesondere bei kurzen Nutzungszyklen und direkter Kopplung an die Bioabfallbehandlung. Für logistikintensive Anwendungen mit hohen Anforderungen an die thermische Effizienz und mechanische Stabilität bieten recycelbare oder wiederverwendbare Monomaterialien in der Regel eine bessere Leistung und eine geringere Umweltbelastung.
Empfohlene Quellen:
Wie Coolpack zu realistischer Nachhaltigkeit im Verpackungsdesign beiträgt
Coolpack erforscht und verwendet nachhaltige Verpackungslösungen, die in der temperaturgesteuerten Logistik technisch funktionieren. Das Unternehmen bietet unter anderem ökologische Isolierverpackungen und biologisch abbaubare Kühlmittel auf der Basis von Carboxymethylcellulose (CMC), einer erneuerbaren Ressource. Darüber hinaus werden Verpackungen wie die EcoCoolBox aus recycelten Baumwollfasern hergestellt und sind vollständig recycelbar. Diese Lösungen wurden mit Blick auf Monomaterial-Design, Wiederverwendbarkeit und kontrollierte End-of-Life-Szenarien entwickelt.
Durch die Einhaltung von ISO 9001 und ISO 14001 sichert Coolpack die Prozessqualität und die Umweltleistung. Der Schwerpunkt liegt auf messbarer Nachhaltigkeit, nicht auf Behauptungen. Dies ermöglicht es den Kunden, Verpackungen mit nachgewiesener thermischer Effizienz und nachgewiesener Umweltverträglichkeit zu wählen.
Nachhaltigkeit Coolpack und CSR
Wir bei Coolpack sind uns unserer Verantwortung bewusst, einen Beitrag zur Gesellschaft zu leisten. Sowohl in Bezug auf die Nachhaltigkeit als auch auf die Gesellschaft als soziale Einrichtung.
Bei allen Geschäftsentscheidungen wägen wir die Interessen der Kunden, der Umwelt und der Gesellschaft sowie unsere eigenen Interessen als Unternehmen ab. Auf diese Weise erreichen wir eine ausgewogene Geschäftstätigkeit und sorgen gemeinsam für eine immer bessere Welt.
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