Design for Recycling braucht Design for Processing

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Warum nachhaltige Verpackungskonzepte nur dann erfolgreich sind, wenn sie sich auch prozesssicher und wirtschaftlich verarbeiten lassen, erläutert Florian Hurter vom VDMA anhand aktueller Entwicklungen im Maschinenbau und der Kreislaufwirtschaft.

Die EU-Verpackungsverordnung (PPWR) soll Verpackungsabfälle reduzieren und Verpackungen konsequenter in Kreisläufen führen. Ab 2030 müssen Verpackungen so gestaltet sein, dass Gewicht und Volumen auf das notwendige Maß begrenzt bleiben, ohne ihre Funktion zu verlieren. Zugleich wird Recyclingfähigkeit zur Voraussetzung für den Marktzugang: Verpackungen müssen ab 2030 eine Recyclingfähigkeit von mindestens 70 Prozent erreichen, ab 2038 mindestens 80 Prozent. Die konkreten Kriterien und Berechnungsmethoden will die EU-Kommission bis Anfang 2028 festlegen. Damit rückt „Design for Recycling“ in den Mittelpunkt. Schon bei der Entwicklung müssen Entsorgung, Sortierung und Verwertung mitgedacht werden. Ziel sind Verpackungen, deren Bestandteile sich möglichst eindeutig einer Wertstofffraktion zuordnen und wieder in den Kreislauf zurückführen lassen. Dafür kommen insbesondere Monomaterialien oder gut trennbare Materialkombinationen in Betracht. Gefordert ist jedoch eine ganzheitliche Betrachtung: von der Primärverpackung über Sekundär- und Transportverpackungen bis hin zu Logistik und Sammlung.

Neue Materialien, neue Prozessfenster

Was sich ökologisch sinnvoll gestalten lässt, muss sich industriell auch zuverlässig verarbeiten lassen. Genau hier beginnt die Aufgabe des Verpackungsmaschinenbaus. Viele flexible Kunststoffverpackungen bestehen heute aus mehrlagigen Verbundfolien. Sie bieten hohen Produktschutz und lassen sich stabil verarbeiten, sind aber aufgrund ihrer unterschiedlichen Materialschichten häufig nur schwer zu recyceln. Deshalb setzt die abpackende Industrie zunehmend auf Monofolien aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET). Diese Materialien verhalten sich im Verpackungsprozess anders als etablierte Verbunde. Monomaterialfolien können dicker sein und beim Siegeln empfindlicher auf Wärmeeintrag reagieren. Bei zu hoher Temperatur kann die Folie aufschmelzen, bei zu niedriger Temperatur bleibt die Siegelnaht undicht. Sichere Prozesse erfordern deshalb präzise Temperaturführung sowie angepasste Siegelprofile, Drücke und Werkzeuge.

Auch faserbasierte Verpackungen gewinnen an Bedeutung. Papier benötigt für feuchte oder fetthaltige Produkte geeignete Barrieren und für das Verschließen eine siegelfähige Schicht. Gleichzeitig weisen flexible Papierverpackungen häufig eine geringere Stich- und Reißfestigkeit sowie einen höheren Reibwiderstand als Kunststofffolien auf. Materialführung und Formgebung müssen daher besonders schonend erfolgen. Speziell ausgelegte Formschultern können helfen, Knicke, Falten und Risse zu vermeiden, ohne die Ausbringungsleistung unnötig zu verringern.

Hinzu kommen die von der PPWR vorgesehenen Mindestanteile an Post-Consumer-Rezyklat in Kunststoffverpackungen. Rezyklathaltige Folien können stärkere Schwankungen bei Materialqualität und -stärke aufweisen. In der Maschine kann dies zu Verzug, Schieflauf oder Abrissen führen. Auch das Siegelverhalten verändert sich. Abrasive Reststoffe, etwa Pigmente oder mineralische Füllstoffe, können zudem Messer, Stanzen und Siegelwerkzeuge stärker beanspruchen.

Aus „Design for Recycling“ wird „Design for Processing“

Die PPWR führt damit nicht zu einer einzigen neuen Standardverpackung. Im Gegenteil: Die Materialvielfalt dürfte zunächst wachsen, während Eigenschaften und Prozessfenster stärker schwanken. Verpackungsmaschinen müssen stabile Prozesse sicherstellen und gleichzeitig flexibel auf unterschiedliche Materialien reagieren. Bestehende Anlagen sind dafür nicht immer ausgelegt. Der Maschinenbau verfügt jedoch über wichtige technologische Voraussetzungen wie zum Beispiel moderne Antriebstechnik, intelligente Steuerungen, Sensorik und Bildverarbeitung. Adaptive Regelungen ermöglichen es, Prozessparameter während der Produktion anzupassen. Präzise Temperaturführung und materialschonende Siegeltechnologien reduzieren Ausschuss und sichern die Verpackungsqualität.

Auch datenbasierte Verfahren und künstliche Intelligenz gewinnen an Bedeutung. Werden Materialschwankungen in Echtzeit erfasst und ausgewertet, lassen sich Prozesse gezielt nachregeln. Modulare Maschinenkonzepte erleichtern zusätzlich die Anpassung an neue Verpackungsformen, Werkstoffe und regulatorische Anforderungen. 

Design for Recycling allein reicht deshalb nicht aus. Recyclinggerechte Verpackungen müssen von Anfang an gemeinsam mit ihrer industriellen Verarbeitbarkeit gedacht werden. Aus „Design for Recycling“ wird „Design for Processing“. Die Verpackungsmaschine ist damit nicht nur Ausführungsorgan, sondern ein zentraler Enabler der Kreislaufwirtschaft: Erst flexible Maschinen, digitale Prozesse und beherrschte Prozessfenster machen nachhaltigere Verpackungskonzepte im industriellen Maßstab möglich.