Folien aus nachwachsenden Rohstoffen im Flowpack – Möglichkeiten, Grenzen und Verarbeitung auf Barsch Flowpackmaschinen

Nachhaltige Verpackungslösungen gewinnen in der industriellen Verpackung zunehmend an Bedeutung. Insbesondere im Bereich Flowpack steigt die Nachfrage nach Folien aus nachwachsenden Rohstoffen, recyclingfähigen Monomaterialien und papierbasierten Verpackungslösungen. Gleichzeitig steigen die technischen Anforderungen an Maschinen, Verpackungsprozesse und Materialeigenschaften.

Treiber dieser Entwicklung sind nicht nur Nachhaltigkeitsziele von Unternehmen und Anforderungen des Handels, sondern zunehmend auch regulatorische Vorgaben wie die europäische PPWR-Verordnung (Packaging and Packaging Waste Regulation). Ziel dieser Verordnung ist unter anderem, Verpackungsabfälle zu reduzieren, die Recyclingfähigkeit von Verpackungen zu verbessern und komplexe, schwer recycelbare Materialverbunde zu verringern. Indirekt fördert sie damit auch den Einsatz recyclingfähiger und ressourcenschonender Verpackungslösungen.

In der Praxis zeigt sich jedoch schnell: Nicht jede nachhaltige Folie verhält sich auf einer Flowpack-Maschine wie eine klassische Kunststofffolie. Laufeigenschaften, Siegelverhalten und mechanische Stabilität unterscheiden sich teilweise deutlich und müssen bei der Auslegung des Verpackungsprozesses berücksichtigt werden.

 

Bei Barsch beschäftigen wir uns seit Jahren intensiv mit der Verarbeitung nachhaltiger Verpackungsmaterialien auf unseren Flowpackmaschinen. Der folgende Beitrag gibt einen Überblick über typische nachhaltige Verpackungsmaterialien im Flowpack, deren Vorteile und Grenzen sowie die Anforderungen an die Verarbeitung und zeigt, wie unsere Maschinen dabei konkret unterstützen.

Warum nachhaltige Flowpack-Folien an Bedeutung gewinnen

Die Anforderungen an Verpackungen verändern sich zunehmend durch:

  • gesetzliche Vorgaben wie die PPWR
  • Nachhaltigkeitsziele von Unternehmen
  • Anforderungen des Handels
  • steigende Erwartungen von Endkunden

Im Fokus stehen dabei vor allem:

  • verbesserte Recyclingfähigkeit
  • vereinfachte Materialtrennung
  • geringerer Materialeinsatz
  • reduzierte Kunststoffanteile
  • der (teilweise) Einsatz nachwachsender Rohstoffe

Manche dieser Punkte ergeben sich direkt aus regulatorischen Vorgaben, beispielsweise Design-for-Recycling-Anforderungen. Andere sind vor allem durch Handelsanforderungen sowie Marken- und Nachhaltigkeitsziele getrieben.

 

Dadurch entstehen neue Materialkonzepte, die klassische Kunststofffolien teilweise ersetzen oder ergänzen sollen.


Welche Rolle spielt die PPWR-Verordnung?

Welche Rolle spielt die PPWR-Verordnung?

Die PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation) ist eine europäische Verpackungsverordnung, die einheitliche und künftig verbindliche Anforderungen an das Design, die Herstellung und das Recycling von Verpackungen innerhalb der EU festlegt.

 

Ziele der Verordnung

Die PPWR verfolgt unter anderem folgende Ziele:

  • Reduzierung von Verpackungsabfällen
  • Verbesserung der Recyclingfähigkeit von Verpackungen
  • Förderung recyclinggerechter Verpackungsdesigns („Design for Recycling“)
  • Verringerung komplexer, schwer recycelbarer Materialverbunde
  • schrittweiser Ausbau des Einsatzes von Rezyklaten in bestimmten Verpackungsanwendungen

Auswirkungen auf Verpackungsanwender

Für Hersteller und Verpackungsanwender bedeutet dies in der Praxis typischerweise:

  • stärkeren Fokus auf recyclingfähige Monomaterialien
  • Reduktion schwer trennbarer Verbundstrukturen
  • kritischere Bewertung klassischer mehrschichtiger Kunststoffverbunde im Hinblick auf ihre Recyclingfähigkeit

 

Vor diesem Hintergrund gewinnen papierbasierte Lösungen, Monomaterial-Folien und in bestimmten Anwendungen auch biobasierte Materialien im Flowpack zunehmend an Bedeutung.

Welche nachhaltigen Materialien kommen im Flowpack zum Einsatz?

Papierbasierte Verpackungsmaterialien

Papierbasierte Flowpack-Lösungen bestehen in der Regel nicht ausschließlich aus Papier. Damit sie auf einer Verpackungsmaschine verarbeitet und zuverlässig versiegelt werden können, benötigen sie zusätzliche Funktionsschichten.

 

Typische Varianten

  • Papier mit aufkaschierter PE-Siegelschicht
  • Papier mit dünnem Bio-Polymerfilm
  • Papierverbunde mit Barrierebeschichtung

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Vorteile von Papier mit den technischen Anforderungen eines Flowpack-Prozesses zu kombinieren.

 

Die 95/5-Regelung bei papierbasierten Verpackungen

Im Zusammenhang mit papierbasierten Verpackungen wird häufig von der sogenannten 95/5-Regel gesprochen. Dabei handelt es sich nicht um eine allgemeingültige gesetzliche Vorgabe, sondern eher um eine Orientierungsgröße aus verschiedenen Leitlinien und Branchenempfehlungen.

Gemeint ist damit vereinfacht:

  • etwa 95 % Papieranteil
  • etwa 5 % funktionale Beschichtungen oder Siegelschichten

Warum zusätzliche Schichten notwendig sind

Diese zusätzlichen Schichten sind notwendig, weil reines Papier auf einer Flowpack-Maschine in der Regel:

  • nicht thermisch siegelbar ist
  • keine ausreichende Barriere besitzt
  • nicht ausreichend gleitfähig wäre

Deshalb werden dünne funktionale Schichten ergänzt, beispielsweise:

  • PE-Beschichtungen
  • Bio-Polymerbeschichtungen
  • wasserbasierte Barrierelacke

Ziel ist es, den Papieranteil möglichst hoch zu halten und gleichzeitig die technische Verarbeitbarkeit sicherzustellen.

Je geringer dabei der Kunststoffanteil und je besser die Trennbarkeit der Materialien, desto günstiger wirkt sich dies typischerweise auf die Einstufung der Recyclingfähigkeit in gängigen Bewertungssystemen und auf die regulatorische Bewertung aus.

 

PLA-Folien (Polylactid)

PLA ist ein biobasierter Kunststoff, der häufig aus Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird.

 

Typische Eigenschaften

  • transparentes Erscheinungsbild
  • Verarbeitung ähnlich klassischer Kunststofffolien
  • bei entsprechend zertifizierten Qualitäten industriell kompostierbar unter definierten Bedingungen, beispielsweise gemäß EN 13432

In der Praxis ist jedoch zu berücksichtigen, dass in vielen Märkten noch keine flächendeckende Infrastruktur für die industrielle Kompostierung von Verpackungen vorhanden ist.

PLA-Folien werden häufig eingesetzt, wenn eine optisch klassische Kunststoffverpackung mit biobasierter Materialbasis kombiniert werden soll.

 

NatureFlex und Cellulosefolien

NatureFlex ist eine auf Cellulose basierende Folie aus nachwachsenden Rohstoffen und ein Markenprodukt des Herstellers Futamura.

 

Typische Eigenschaften

  • hohe Transparenz
  • natürliche Materialbasis
  • gute Barriereeigenschaften, insbesondere gegenüber Sauerstoff und Aromen, in bestimmten Anwendungen

Cellulosebasierte Folien werden häufig im Premium- oder Biosegment eingesetzt, insbesondere wenn Nachhaltigkeit sichtbar kommuniziert werden soll.

 

Unsere Erfahrung mit NatureFlex auf Barsch-Maschinen

 

Aus unserer Praxis können wir berichten: NatureFlex lässt sich auf Barsch-Flowpack-Maschinen in vielen Fällen ohne mechanische Anpassungen verarbeiten. Die Folie läuft stabil über die Formschulter und zeigt ein gutes Siegelverhalten, sofern Temperatur und Siegelzeit sorgfältig eingestellt werden. Dies macht NatureFlex zu einem besonders interessanten Material für Kunden, die nachhaltige Verpackungen einführen möchten, ohne ihre bestehende Maschinenausstattung umrüsten zu müssen.

Vorteile nachhaltiger Verpackungsmaterialien

Nachhaltige Flowpack-Folien bieten mehrere Vorteile:

 

Reduzierter Einsatz fossiler Rohstoffe

Viele Materialien basieren vollständig oder teilweise auf nachwachsenden Rohstoffen.

Verbesserte Recyclingfähigkeit

Monomaterialkonzepte können die Sortierung und das Recycling technisch erleichtern – vorausgesetzt, entsprechende Sammel- und Sortierfraktionen sind im jeweiligen Markt vorhanden.

Nachhaltige Außenwirkung

Papieroptik oder biobasierte Materialien unterstützen die Wahrnehmung nachhaltiger Produkte.

Anpassung an regulatorische Anforderungen

Unternehmen reagieren frühzeitig auf zukünftige gesetzliche Entwicklungen wie die PPWR und richten ihre Verpackungskonzepte stärker auf Recyclingfähigkeit und Ressourceneffizienz aus.

Herausforderungen bei der Verarbeitung auf Flowpack-Maschinen

Nachhaltige Materialien stellen häufig höhere Anforderungen an den Verpackungsprozess als klassische Kunststofffolien.

 

Eingeschränkte Laufeigenschaften

Papierbasierte Materialien oder Cellulosefolien besitzen oft:

  • höhere Steifigkeit
  • geringere Dehnfähigkeit
  • empfindlichere Oberflächen

Dadurch verändert sich das Verhalten über Formschulter, Umlenkungen und Siegelstationen.

 

Anspruchsvolleres Siegelverhalten

Nachhaltige Materialien verfügen häufig über:

  • kleinere Prozessfenster
  • empfindlichere Siegelschichten
  • geringere thermische Belastbarkeit

Eine stabile Siegelqualität erfordert daher eine präzise Abstimmung von:

  • Temperatur
  • Anpressdruck
  • Taktleistung
  • Verweilzeit

Begrenzte mechanische Belastbarkeit

Im Vergleich zu klassischen Kunststoffverbunden reagieren manche nachhaltigen Materialien empfindlicher auf:

  • Zugspannung
  • Durchstoßbelastung
  • hohe Maschinengeschwindigkeiten

Insbesondere bei scharfkantigen oder schweren Produkten muss die Materialauswahl sorgfältig geprüft werden.

 

Was funktioniert gut – und wo liegen Grenzen?

Gut geeignete Anwendungen

Erfahrungsgemäß funktionieren nachhaltige Flowpack-Folien besonders gut bei:

  • leichten bis mittleren Produkten
  • stabilen Verpackungsprozessen
  • moderaten Geschwindigkeiten
  • Produkten mit geringem mechanischem Anspruch

Typische Beispiele

  • Backwaren
  • Bio-Produkte
  • Süßwaren
  • Konsumgüter mit Nachhaltigkeitsfokus

Kritische Anwendungen

Grenzen zeigen sich häufig bei:

  • sehr hohen Taktleistungen
  • schweren Produkten
  • scharfkantigen Artikeln
  • extremen Barriereanforderungen
  • Anwendungen mit hoher thermischer Belastung

Hier stoßen manche nachhaltige Materialien technisch schneller an Grenzen als klassische Kunststoffverbunde.

Welche Rolle spielt die Verpackungsmaschine und was leistet Barsch konkret?

Boxmotion – der entscheidende Vorteil bei Papier und empfindlichen Folien

Ein zentrales Merkmal unserer Maschinen ist das Boxmotion-Quersiegelsystem. Im Gegensatz zu klassisch rotierenden Siegelbacken fahren beim Boxmotion-System die Siegelwerkzeuge synchron mit dem Packstoff mit. Das bringt bei empfindlichen Materialien wie Papierfolien entscheidende Vorteile:

 

  • Längere Siegelzeit: Die Siegelbacken haben mehr Zeit, Wärme und Druck gleichmäßig einzubringen – ideal für Materialien mit kleinem Prozessfenster.
  • Flexibler Einsatz: Das System eignet sich sowohl für dünne Folien unter 25 µm als auch für dickere Materialien und Papierverbunde.

Für die Verarbeitung von Papierfolien empfehlen wir daher grundsätzlich den Einsatz des Boxmotion-Systems. Rotierende Siegelbacken stoßen hier schnell an ihre Grenzen.

 

Modularer Aufbau – Flexibilität für wechselnde Materialien

Ein weiterer Vorteil unserer Barsch-Maschinen ist ihr modularer Aufbau. Das bedeutet in der Praxis: Die Maschine lässt sich an unterschiedliche Materialien und Formate anpassen, ohne dass ein kompletter Maschinentausch notwendig wird. Zwei konkrete Beispiele:

  • Formatsatz: Soll auf ein anderes Packungsformat umgestellt werden, können die entsprechenden Formatteile – etwa Formschulter oder Führungselemente – einfach gewechselt werden. Das spart Zeit und ermöglicht es, auf einem Maschinentyp verschiedene Produkte und Materialien zu verpacken.
  • Siegelrollen (Längssiegelung): Die beheizten Siegelrollen für die Längsnaht lassen sich ebenfalls austauschen und an das jeweilige Material anpassen. Bei empfindlichen Folien können so Temperatur und Anpressdruck gezielt optimiert werden, ohne die gesamte Siegelstation umbauen zu müssen.

Dieser modulare Ansatz machen Barsch Flowpackschinen besonders zukunftssicher: Wenn sich Materialanforderungen ändern, etwa durch neue nachhaltige Folien oder regulatorische Vorgaben, kann die Maschine schrittweise angepasst werden.

 

Weitere maschinenseitige Voraussetzungen

Entscheidende Faktoren für die stabile Verarbeitung nachhaltiger Folien sind darüber hinaus:

  • präzise Folienführung
  • stabile Bahnregelung
  • kontrollierte Siegelprozesse
  • anpassbare Temperaturführung
  • produktschonendes Handling

Moderne Barsch Flowpackmaschinen erfüllen diese Anforderungen, jedoch erfordert die Umstellung auf nachhaltige Materialien in vielen Fällen praktische Versuche und eine abgestimmte Prozessauslegung. Wir unterstützen unsere Kunden dabei gerne.