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EU-Forschungsprojekt mit Beteiligung der Uni Hohenheim unterstützt Markteinführung innovativer Verpackungen, die Lebensmittel- und Verpackungsabfälle reduzieren

In den 27 europäischen Ländern werden nicht nur jedes Jahr 89 Millionen Tonnen Lebensmittel weggeworfen – auch Verpackungsabfälle fallen tonnenweise an. Diesem Trend tritt ein europäisches Forschungsvorhaben entgegen: Im Projekt MyPack treiben die beteiligten Forschenden und Unternehmen die Markteinführung innovativer und nachhaltiger Verpackungen auf Basis erneuerbarer Rohstoffe voran, um die Verschwendung von Lebensmitteln und Verpackungsmaterialien zu reduzieren. An der Universität Hohenheim in Stuttgart beteiligen sich das Forschungszentrum für Bioökonomie unter der Leitung von Susanne Braun und das Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe von Prof. Dr. Andrea Kruse an MyPack: Mit einer Fördersumme von über 430.000 Euro gehört das Projekt zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

Die Erfindung von Kunststoffen hat unsere Welt verändert. Allerdings nicht nur zum Positiven: Plastik findet sich auch da, wo es nichts zu suchen hat – als schwimmende Inseln im Meer oder als Mikroplastik in unserem Essen. Doch nicht nur Kunststoffe, auch Lebensmittel landen tonnenweise im Abfall. Dies ist nicht nur eine Verschwendung von Ressourcen, sondern belastet auch in zunehmendem Maße Mensch und Umwelt.

Deshalb hat sich das Forschungsprojekt MyPack zum Ziel gesetzt, die Markteinführung innovativer Verpackungen zu unterstützen, um sowohl Lebensmittel- als auch Verpackungsabfälle und deren negativen Einfluss auf die Umwelt zu reduzieren. Im Fokus stehen biologisch abbaubare und kompostierbare Verpackungen, Verpackungen aus erneuerbaren Rohstoffen, oder spezielle Verpackungen, die etwa durch eine reduzierte Luftdurchlässigkeit die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern.

Dabei sind die Anwendungsbereiche breit gefächert – von der Verpackung für gebrauchsfertig geschnittenen Salat bis hin zur Herstellung von Schalen für Babynahrung. Doch die Forscher untersuchen nicht nur die Auswirkungen auf die Umwelt und die industrielle Umsetzbarkeit, sondern auch die Akzeptanz durch die Verbraucher.

Grüne Plastikalternativen

An der Universität Hohenheim beschäftigt sich das Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe von Prof. Dr. Andrea Kruse mit dem Thema, welche Alternativen es zu den herkömmlichen Rohstoffen gibt. Doktorand Markus Götz aus ihrem Team erläutert den Ansatz: „Wir suchen nach alternativen Verpackungslösungen, die dafür sorgen, dass Lebensmittel länger frisch und haltbar bleiben, so dass weniger weggeworfen werden muss.“

„Dabei unterstützen wir Unternehmen, die verstärkt Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen wollen, und helfen bei der Bewertung. Leider machen diese biobasierten Kunststoffe derzeit noch einen unbedeutenden Teil der weltweiten Kunststoffproduktion aus. Die meisten der heute auf dem Markt befindlichen Kunststoffe werden aus Erdöl hergestellt“, fährt er fort.

PEF statt PET: Zu hundert Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen und recycelbar

So wird auch der häufig für Getränkeflaschen und andere Lebensmittelverpackungen eingesetzte Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) aus Rohöl hergestellt. „Das Ziel besteht darin, das ‚T‘ in PET möglichst weitgehend durch ein ‚F‘ zu ersetzen, wobei das ‚F‘ für ‚Furandicarbonsäure‘ steht. Eine Vorstufe davon, das Hydroxymethylfurfural (HMF), lässt sich beispielsweise aus Chicorée-Wurzelrüben gewinnen, die sonst ungenutzt als Abfall auf dem Kompost oder in der Biogasanlage landen“, erklärt Markus Götz weiter. Aber auch andere kohlehydrathaltige Abfälle aus der Forst- und Landwirtschaft lassen sich verwenden. So entsteht auch keine Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion.

PEF lässt sich also zu hundert Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. Dabei weist es keine schlechteren Eigenschaften als erdölbasiertes PET auf. Im Gegenteil: Das biobasierte PEF hat eine höhere Gasbarriere als PET, d. h. es verhindert das Eindringen von Sauerstoff in das Lebensmittel viel besser, wodurch beispielsweise die Haltbarkeit von Fleisch deutlich erhöht wird. Umgekehrt bleibt bei kohlensäurehaltigen Getränken das Gas länger in der Flasche, wenn sie aus PEF hergestellt wurde.

Zudem ermöglicht die höhere mechanische Stabilität von PEF die Verwendung dünnerer Folien und Verpackungen. So können Flaschen, die aus PEF hergestellt werden, eine deutlich dünnere Wandstärke als PET-Flaschen haben. Das reduziert nicht nur die Material-, sondern auch die Transportkosten.

Aktuell ist die größte Hürde für den industriellen Einsatz noch die mangelnde Verfügbarkeit dieses Materials. Doch Vorbehalten zur Recyclingfähigkeit von PEF kann Markus Götz begegnen: „PEF ist PET chemisch gesehen so ähnlich, dass beide Materialien gemeinsam recycelt werden können. Es muss vorher keine aufwändige Trennung erfolgen.“