Weltweit nehmen Papier und Pappe den größten Anteil unter
den Verpackungsmaterialien ein. Sie machen 35,7 % des weltweiten Verpackungsbedarfs aus. Die Herausforderung für die Nahrungsmittelbranche besteht darin, die Recyclebarkeit dieses Materials voll auszunutzen, ohne dabei den Produktschutz außer Acht zu lassen. Mit der ersten gesiegelten Papierverpackung ist es Bosch zusammen mit dem schwedischen Papierspezialisten Billerudkorsnäs gelungen, beide Eigenschaften zu kombinieren: Statt aus Polymerfolie besteht die Lösung aus Monomaterialpapier und ist somit komplett recyclingfähig. Sie eignet sich für trockene Nahrungsmittel wie Zucker, Teigwaren, Getreide oder Pulver.
Produktschutz trifft Umweltschutz
Bislang war die Verpackung von Produkten in Monomaterialpapier aufwendig und nur eingeschränkt möglich: entweder mit geklebten, vorgefertigten Beuteln oder mittels Dornradtechnologie hergestellten, geklebten Papierverpackungen. Mit dem ZAP-Modul lassen sich erstmals Nahrungsmittel auch mit vertikalen Schlauchbeutelmaschinen (VFFS-Technologie) verpacken und versiegeln, was zu einer höheren Flexibilität im Hinblick auf Formate und Packstile führt. Darüber hinaus gewährleistet die Siegelung mittels VFFS verbesserten Produktschutz und Staubdichte. Aufgrund der Verwendung von FSC- oder PEFC-zertifiziertem Papier wird der nachhaltige Charakter vom Rohstoff bis zur Wiederverwertung erhalten und für Produkte mit geringen Barriereanforderungen eine echte Alternative zu Kunststoff geboten. Erste Anwendungen bei Zucker- und Nudelverpackungen sind bereits in Supermärkten zu finden – und sorgen dort nicht nur für saubere Regale, sondern auch für optisch ansprechende Produkte.
Das volle Potenzial von Papierverpackungen ist längst noch nicht ausgeschöpft. Dass in diesem Bereich mehr möglich ist als bislang realisiert worden ist, zeigen erste Pilotprojekte mit neuartigen Packformen aus Papier. Ihr Ziel ist es, Kunststoffe vor allem im Bereich Portionsverpackungen zu ersetzen, und die Funktionalität und Nachhaltigkeit für den Endkunden erlebbar zu machen. Bei der Herstellung von Papierverpackungen wird das 3-D-Formen zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Papier als effiziente Sekundärverpackung
Umverpackungen fassen eine bestimmte Anzahl von verpackten Einzelprodukten zusammen und stehen nicht in direktem Kontakt zum Lebensmittel. Durch die Bündelung der primärverpackten Waren sind Logistikprozesse sehr einfach möglich. Bei der Lagerung und dem Transport der Produkte steht der Produktschutz stets im Vordergrund. Das Thema Nachhaltigkeit spielt aber ebenso eine wichtige Rolle. Papier und Karton kommen im Sekundärverpackungsbereich schon lange zum Einsatz. Sie sind nicht nur nachhaltiger aufgrund des Materials, sondern günstiger im Vergleich zu konventionellem Kunststoff: zum einen aufgrund der Rohstoffpreise, zum anderen aufgrund der Verarbeitung, Veredelung, Bedruckung und des Abfallmanagements. So kann beispielsweise die Verwendung von Papier dazu beitragen, gefährliche Abfall- und toxische Nebenprodukte zu verringern. Darüber hinaus erheben die EU-Mitgliedsstaaten Entsorgungs- und Sicherheitsgebühren, die beim Umstieg auf nachhaltige Alternativen reduziert oder vermieden werden können.
In Anbetracht der wachsenden Anforderungen des E-Commerce-Marktes, der bis 2021 weltweit geschätzte 4,3 Mrd. Euro erreichen wird, ist das Thema Nachhaltigkeit von großer Bedeutung, da noch mehr Kartonverpackungen zum Einsatz kommen. Die Kartonierer und Sammelpacker von Bosch wurden dahingehend entwickelt, dass sie so materialsparend wie möglich arbeiten. In diesem Sinne wird das Unternehmen auf der diesjährigen Fachpack eine neue Maschine in den Markt einführen, die dank einer optimierten Zuführung auch leicht gebogene Kartons verarbeitet. Früher wären Kartons, die aufgrund von Feuchtigkeit und wechselnden Temperaturen in der Lieferkette ihre Form verlieren, Ausschuss gewesen. Mit der neuen Maschine lassen sie sich weiterhin nutzen, was Abfälle minimiert.
Das Verpackungsdesign wird leicht unterschätzt
Je nach Verpackungsdesign ergeben sich unterschiedliche Verpackungsgrößen. Sind Zweitverpackungen effizient gestaltet, passen mehr Kartons auf Paletten oder in Container. Dadurch lässt sich die vorhandene Ladekapazität während des Transports optimal nutzen. Das spart Herstellern Kosten und schont zugleich die Umwelt.
Der britische Verpackungshersteller DS Smith Packaging beispielsweise sparte durch die Verkleinerung einer Standard-Zweitverpackung um 5 mm in einem Jahr zwanzig LKW-Fahrten für den Versand. So hat das Unternehmen seine CO2-Emissionen um 100 t reduzieren können. Diese Emissionsreduktion entspricht der Menge an Kohlenstoff, die von 2500 Nadelbaumsetzlingen in zehn Jahren aufgenommen wird. Das Beispiel zeigt, dass selbst kleine Veränderungen im Verpackungsdesign große Auswirkungen haben können. In diesem Fall eine Win-win-Situation: Die Maßnahme bedeutet für das Unternehmen eine Kosteneinsparung und hat gleichzeitig einen positiven Effekt auf die Umwelt. Bosch unterstützt seine Kunden mit flexiblen Maschinenplattformen, mit denen Hersteller optimale Kartongrößen für ihre speziellen Produkte verarbeiten können.
Kunststoff – aber neu gedacht
Nicht alle Produkte lassen sich in papierbasierte Verpackungen abfüllen. Wenn ein höherer Produktschutz gefordert ist, als Papier bieten kann, arbeitet Bosch zusammen mit Anwendern und Materialherstellern an spezifischen Lösungen auf Basis von Kunststofflaminaten. Im Vordergrund steht dabei die Unterstützung der Recyclingprozesse, indem Barrieresperrschichten wie etwa Aluminium eliminiert und Monomaterialfolien mithilfe von neuartigen Siegelsystemen verarbeitet werden können. Gleichzeitig befassen sich die Entwicklungen mit der Nutzung dünnerer Filmschichten bei gleichbleibenden Geschwindigkeiten und Stückzahlen. Auch in Zukunft werden die kontinuierliche Optimierung von Materialien sowie die Minimierung der benötigten Energieaufwände ein zentraler Bestandteil der Entwicklungsarbeit darstellen.
Nachhaltige Verpackungslösungen gelingen gemeinsam
Nachhaltige Verpackungen sind ein herausforderndes und komplexes Thema, für dessen Umsetzung Expertenwissen aus unterschiedlichen Bereichen benötigt wird. Aus diesem Grund arbeitet Bosch Packaging Technology mit einem Netzwerk verschiedener Partner wie Initiativen, Forschungseinrichtungen, Materialherstellern und Kunden eng zusammen. Ziel des Verpackungsmaschinenherstellers ist es, Anwender mit pragmatischen und innovativen Lösungen zu unterstützen, damit sie den komplexen Markt-, Kunden- und Gesetzesanforderungen gerecht werden und neue, nachhaltigere Wege einschlagen können.
Suchwort: dei0619bosch
Autor: Torsten Sauer
Projektleiter Sustainability,
Robert Bosch Packaging Technology
Mit dem ZAP-Modul von Bosch ist die Verarbeitung und staubdichte Siegelung von Monomaterialpapier mit der VFFS-Technologie möglichBild: Bosch
Im Detail: VFFS-Technik für Papierbeutel
Durch die Integration des ZAP-Moduls in die kontinuierlich arbeitende vertikale Schlauchbeutelmaschine SVE von Bosch gewinnen Hersteller deutlich an Produktionsflexibilität und -sicherheit. So lassen sich mit ihr zum einen verschiedene Verpackungsformate wie Kissen-, Seitenfalt- oder Blockbodenbeutel produzieren. Zum anderen können Anwender als Verpackungsmaterial sowohl Axello-ZAP-Monomaterialpapier als auch heißsiegelbare Laminatpackstoffe verarbeiten – und das auf ein und derselben Maschine. Diese Variabilität ermöglicht es Unternehmen, neue Märkte für Anwendungen im Bereich trockener Lebensmittel wie Pasta, Zucker oder Mehl zu erschließen.
Die Kombination des robusten Dornradkonzepts mit dem ZAP-Modul ermöglicht die Produktion dicht gesiegelter Papierverpackungen, die Produkte vor externen Verunreinigungen schützen. Trotz kompakter Stellfläche bietet die Maschine eine Ausbringleistung bis zu 65 Beuteln pro Minute. Durch die Anpassung von Seitenfaltvorrichtung und Dosiereinheit wird eine schonende Verarbeitung und hohe Effizienz sichergestellt.
Außerdem verfügt die Anlage über zusätzliche Funktionen wie einem Inline-Wiegesystem und einer Nachdosierung, die eine hohe Gewichtsgenauigkeit gewährleisten. Ein weiterer Vorteil ist die doppelte Bodenpressung, mit der sich optimal geformte Blockbodenbeutel mit hochstehendem oder umgelegtem Kopf und außergewöhnlicher Festigkeit produziert werden können. Das Vibrationsmodul verdichtet das Produkt schließlich und formt dabei den Beutel aus, sodass beim Verschließen möglichst wenig Luft im Beutel verbleibt.
