K 2016 : Leichte Verpackungen mit hoher Funktionalität bleiben sehr gefragt

Maximaler Produktschutz bei minimalem Materialeinsatz, Auslösen von Kaufimpulsen durch Dekoration, dazu Ressourceneffizienz in Herstellung, Lagerung und Transport – die Anforderungen sind sehr vielfältig.

„Die Verpackung von morgen ist zielgruppenspezifisch, convenience-orientiert und intelligent.“ So stand es schon vor fünf Jahren im Verpackungsbranchenreport der IG Metall und IG Bergbau, Chemie, Energie. Daran wird sich auch in den kommenden Jahren nichts ändern. Denn in ihrem jüngsten Bericht „The Future of Global Packaging to 2020“ beschreibt die britische Smithers Pira, Leatherhead, wiederverschließbare Convenience-Verpackungen, verlängerte Haltbarkeiten, einfach zu öffnende Verpackungen und On-The-Go-Verpackungen weiterhin als die wichtigen Trendthemen einer insgesamt weiter wachsenden Branche. Bis 2020 soll der Weltmarkt laut Smithers Pira von 839 Mrd. USD im Jahr 2015 durchschnittlich um 3,5 % auf 998 Mrd. USD anwachsen. Die Dynamik im Verpackungsmarkt werde vor allem von Asien, aber auch von West- und Osteuropa befeuert, wobei Wachstumstreiber unter anderem die fortschreitende Urbanisierung und das Thema Nachhaltigkeit seien.

Verpackungen werden in fast allen Branchen benötigt, sie dienen in der Regel dem Produktschutz und erleichtern Lagerung und Transport, können aber auch am Point of Sale für eine Differenzierung sorgen und somit ein Verkaufsargument darstellen. Stetig wurden in der Vergangenheit die Verpackungslösungen den Marktforderungen und Kundenbedürfnissen angepasst. Beispiele hierfür sind glasklare, einzigartige Flaschen für Haushalts-, Körper- und Haarpflegeprodukte, hochwertige und brillante Kunststoff-Flakons für Parfüms, spezielle tiefgezogene Trays zur Aufnahme von Elektronikartikeln, die vor elektrostatischer Entladung schützen und per Roboter bestückt werden können, sowie faltbare Transportboxen oder Stretchfolien, die für die Ladungssicherung im Lkw sorgen, um nur einige zu nennen.

Besonders große Aufmerksamkeit und Marktbedeutung innerhalb der Verpackungsbranche genießt die Lebensmittelbranche. Denn allein in europäischen Ländern verderben immer noch rund 60 % der Lebensmittel, was durch sinnvolle Verpackungen deutlich reduziert werden könnte. Zumal laut einer Veröffentlichung der Gesellschaft für Verpackungsmarktforschung (GVM) Produktschutz auch immer Klimaschutz ist, was wiederum ein gesellschaftspolitisch relevantes Thema ist. In der Regel ist der CO2-Ausstoß zur Erzeugung eines neuen Lebensmittels, weil das erste aufgrund eines mangelhaften Produktschutzes verdarb, deutlich größer als der CO2-Ausstoß zur Erzeugung einer geeigneten Verpackung, die das Verderben verhindert.

Die Verpackungsbranche boomt weiter – und mit ihr die Anforderungen, Möglichkeiten und innovativen Lösungen. Das breit gefächerte Spektrum lässt sich in einem Einzelbeitrag nicht erschöpfend abhandeln, weshalb im Folgenden ohne Anspruch auf Vollständigkeit einige Themen und Beispiele angesprochen werden.

Ein Thema, das immer wieder im Zusammenhang mit Kunststoffverpackungen genannt wird, ist die Gesundheit, wobei auch hier wiederum viele verschiedene Aspekte betrachtet werden. Selbstverständlich dient jede Schutzverpackung der Gesundheit des Konsumenten, indem sie das Lebensmittel vor jeglichen äußeren Einflüssen bewahrt. Gerade in der Getränkebranche geht der Trend dahin, gesundheitsfördernde Zusatzstoffe in Getränke zu geben, die einen besonderen Schutz benötigen. Ein Beispiel hierfür sind Obstsäfte mit hohen Vitamingehalten oder Sport- und Fitnessdrinks mit speziellen Nahrungsergänzungsmitteln. Um solche Getränke in Flaschen lange frisch zu halten, bietet sich die Plasmax-Technologie der KHS Plasmax GmbH aus Hamburg an. In einem Niederdruck-Plasmaverfahren lagert sich reines Siliziumoxid, also Glas, in einer etwa 50 nm dicken Schicht auf der Innenseite einer PET-Flasche ab. Das Getränk ist somit länger haltbar, vor Außeneinflüssen sowie Vitamine und Zusatzstoffe vor dem Entweichen geschützt. Im Gegensatz zum Konkurrenzprodukt Multi-Layer-Flasche ist die Plasmax-Technologie zwar etwas aufwändiger, die Materialkosten pro Flasche mit rund 1 Cent pro Flasche jedoch günstiger. Hauptvorteil des Plasmax-Verfahrens ist die Rezyklierbarkeit der Flasche, die zu 100 % gegeben ist.

Ein anderer Trend in der Getränkebranche geht zu gesunden Getränken mit stückigen Anteilen, beispielsweise Wasser mit Aloe-Vera-Stückchen oder Milch- und Joghurtgetränken mit Fruchtstücken. Hierfür sind nicht nur die passenden Flaschengeometrien gefragt, sondern auch Abfülltechnologien, die feste Partikel sauber und präzise dosieren können. Maschinenbauer wie die Krones AG in Neutraubling haben sich darauf eingestellt und bieten mit Dosaflex spezielle Dosiersysteme für stückige Füllgüter bis zu einer Größe von 3x3x3 mm mit einer Dosiergenauigkeit von ±0,3 % an. Apropos Milch- und Joghurtgetränke: Hier ist ein klarer Trend zu einem immer größeren Angebot zu beobachten. Da gerade Milchgetränke aber nur eine begrenzte Haltbarkeit haben, präsentiert Holland Colors NV aus Apeldoorn/Niederlande auf der K 2016 ihr neues Feststoff-Additiv Holcomer III, welches die Herstellung von PET-Monolayer-Verpackungslösungen für UHT-Milch ermöglicht, da es einen 100 %-igen Schutz vor UV-Strahlen und bis zu 99 % Schutz vor sichtbarem Licht bringt. Klarer Vorteil dieser Lösung ist der Monolayer-Aufbau, der besser zu rezyklieren ist als eine Multi-Layer-Lösung.

Besonders bedeutsam bleibt das Gewicht jeder Verpackungslösung. Hier ist in den letzten Jahren sehr viel passiert. Die Ideen und Einsparpotenziale sind vielfältig. Der Verzicht auf Umverpackungen, flexible anstelle halbstarrer oder starrer Verpackungen, neue Designs und die Reduktion der Wanddicken. So sind die Verpackungen im Zeitraum von 1991 bis 2013 insgesamt um 25 % leichter geworden. Allein im Jahr 2013 konnten durch Gewichtsreduktionen weltweit 1 Mio. t Kunststoffe eingespart werden – trotz gestiegener Ansprüche in Punkto Funktionalität. Um noch einmal das Beispiel PET-Flasche heranzuziehen: Es wurden nicht nur die Wanddicken reduziert, sondern auch das Boden-Design optimiert. Allein das neue Gewinde-Design spart rund 2 g Kunststoff pro Flasche ein. Zur Optimierung des Flaschenbodens entwickelte die türkische Creative Packaging Solutions Ltd. aus Balcova-Izmir das Mint-Tec-Verfahren, bei dem ein Stößel nach der Ausformung der Preform in dieselbe einfährt – und zwar ohne den Hals zu berühren – und den Boden wunschgemäß ausformt.

Die beispielhaft für Getränke genannten Trends gelten ebenso in nahezu allen übrigen Bereichen der Lebensmittelbranche. Gewichtsreduktion ist das immer erstgenannte Thema. Dies liegt natürlich daran, dass mit der Gewichtsreduktion eine Material- und damit eine Kostenersparnis verbunden ist. Das allein ist aber nicht der Grund. Immer vordergründiger, da sowohl von der Gesetzgebung als auch vom Konsumenten mehr und mehr gefordert, ist die Ressourcenschonung. Eng damit verbunden wiederum sind die Recyclingmöglichkeiten von Verpackungen. In Deutschland werden heute schon fast alle Haushaltsverpackungen verwertet, davon mit 56 % mehr als die Hälfte werkstofflich. Vor rund 20 Jahren waren es nur 3 %. Bei PET-Flaschen sieht die Quote deutlich besser aus, hier werden 98 % werkstofflich aufbereitet und in den Stoffkreislauf zurückgeführt, so dass heute jede Flasche schon zu rund 25 % aus Regranulaten besteht.

Die Verwertungsquoten für die Verpackungsabfälle könnten sogar noch verbessert werden, wenn Verpackungen von Anfang recyclingfähig designt würden. Michael Scriba, Geschäftsführer der mtm plastics GmbH aus Niedergebra, kennt als Polyolefin-Aufbereiter die Problemstellen sehr genau. Seiner Meinung nach sollten möglichst „reine“ Kunststoffe verwendet werden, keine Papier-Kunststoff-Verbunde, nicht zu stark pigmentierte oder mit Kreide gefüllte Polyolefine. Zudem sollte PET eher für Flaschen denn für Tiefziehschalen eingesetzt werden, um nur einige Voraussetzungen für eine bessere werkstoffliche Rezyklierfähigkeit von Verpackungen zu nennen.

Mit über 40 % stellen Folien die häufigsten Kunststoffverpackungen dar, wobei sie vornehmlich für Lebensmittel, aber beispielsweise auch als Luftpolster- oder Stretchfolie zum Schutz von Gütern zum Einsatz kommen. Ganz klar geht der Trend bei Folienprodukten ebenfalls zu immer dünneren und immer funktionaleren Lösungen. Funktionalität kann durch eine entsprechende Additivierung erreicht werden, meist jedoch wird sie durch Mehrschichtigkeit erzeugt. So hat sich die Nachfrage nach immer mehr Schichten bis hin zu sogenannten Nano-Schicht-Aufbauten aus 33 Schichten und noch mehr immer weiter gesteigert. Heute sind 3- und 5-Schicht-Folien Standardprodukte, nicht zuletzt auch, um kostengünstigere Materialien in die Mittelschicht fahren zu können.

Barrierefolien sind in der Regel 7- und mehrschichtig aufgebaut. Die Hosokawa Alpine AG aus Augsburg wird in diesem Jahr auf der K 2016 eine 11-Schicht-Blasfolienanlage für Hochbarrierefolien präsentieren, die zudem besonders kompakt aufgebaut ist. Vorteil der mehrschichtigen Folien ist dank Funktionsschichten in der Regel eine Dickenreduktion im Vergleich zu Mono-Produkten. Die Schichtdicke lässt sich bei gleicher Funktionalität aber auch durch Verstrecken senken. Speziell dafür wird die Reifenhäuser Blown Film, Troisdorf, auf der Messe die Evolution Ultra Stretch-Einheit zeigen, die direkt auf dem Blasturm installiert wird. Dank der Reckeinheit lassen sich Pressverpackungsfolien für Windeln mit 50 statt 70 µm oder Silage-Strechfolien bei gleichem Eigenschaftsspektrum mit 19 statt 25 µm und somit in 30 % geringeren Dicken herstellen.

Bei der Herstellung spritzgegossener Packmittel gehören die Themen Dickenreduktion und Materialeinsparungen genauso zu den Kernthemen wie Zykluszeitoptimierungen und Effizienzsteigerungen. Ganz deutlich wird dies auf der diesjährigen K, wenn beispielsweise die Schweizer Netstal Maschinen AG aus Näfels eine Hochleistungsspritzgießmaschine mit elektrischer Schließeinheit vorstellt, die pro Stunde über 43.000 Runddeckel mit einem Teilegewicht von 7 g herstellt. Schon lange gehört In-mould-Labeling (IML) zu den bekannten Dekorationsverfahren für Spritzgussartikel. Die Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH aus Schwaig zeigt mit ihrer El-Exis SP 200 die wohl schnellste Maschine zur Herstellung dekorierter Becher, die eine Zykluszeit von unter 2 s erreicht.

Ein Verfahren, mit dem sich spritzgegossene Verpackungsartikel noch dünner und leichter machen lassen, ist die Spritzprägetechnik, die sich zunehmend in der Branche etabliert. Vom konventionellen Spritzgießen unterscheidet sich dieser Prozess dadurch, dass die Schwindung kompensiert wird, ohne in der Nachdruckphase zusätzliches Material einzuspritzen. Beim sogenannten ICM-Verfahren wird stattdessen ein Prägeprozess genutzt, also ein werkzeugseitiger Verdrängungsvorgang. So lassen sich Materialeinsparungen von bis zu 20 % erzielen. Netstal wird auf der Messe eine Margarineverpackung aus PP herstellen, die lediglich noch 10,7 g wiegt.

Wie bereits erwähnt, lassen sich gar nicht alle Trends und Neuigkeiten in einem Beitrag erfassen, trotzdem seien hier noch ein paar genannt:

Nicht vernachlässigen darf man das zunehmende Interesse an der Herstellung von Lebensmittelverpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen, hier kommen immer wieder neue Produkte auf den Markt.

Direct Printing ist ein Verfahren, mit welchem sich Kunststoffverpackungen und auch Deckel ohne Sleeve oder Etikett direkt bedrucken lassen. Im Digital-Druckverfahren lässt sich quasi auf Knopfdruck das Druckbild verändern und direkt aufbringen – deshalb wird in diesem Zusammenhang die Individualisierung großgeschrieben. Jeder Artikel könnte einen eigenen Druck erhalten.

Auf der K 2016 werden mehrere Spritzgießmaschinenbauer eine Anwendung zum Spritzblasformen zeigen, eine Technologie, mit der ein spritzgegossener Preform in einem Mehrstationenwerkzeug direkt aufgeblasen und auf Wunsch sogar überspritzt werden kann. Damit lassen sich besonders attraktive Verpackungslösungen herstellen.

Auch für spritzgegossene und tiefgezogene Verpackungsartikel gibt es mit dem ibt-Verfahren der Cavonic GmbH aus Engen eine Möglichkeit, eine glasartige Schicht im Niederdruckplasma aufzutragen und so die Haltbarkeit für Lebensmittel wie beispielsweise Fruchtaufstriche, Babynahrung oder Molkereiprodukte auch in glasklaren Monoschalen zu verbessern.

Tiefgezogene IML-Schalen lassen sich mit der entsprechenden Maschinentechnik kosteneffizienter herstellen als spritzgegossene. So bietet die Illig Maschinenbau GmbH & Co. KG aus Heilbronn Thermoformanlagen an, die leichtere Schalen schneller herstellen können und damit Produktionskosten von 43,80 EUR pro 1.000 Stück verursachen, während die gleichen Schalen auf im IML-Spritzgießverfahren 51,60 EUR kosten würden.

Somit wird die K 2016 im Oktober den an Packmitteln Interessierten ebenso viele Neuheiten bieten wie ein halbes Jahr später die interpack 2017 der abpackenden Wirtschaft.