Eine transformative Reise

In den letzten Jahren hat sich das Thema Nachhaltigkeit im Bereich der Produktion flexibler Verpackungen zu einem der wichtigsten Faktoren entwickelt, um die Verpackungsmenge zu reduzieren, erneuerbare Materialien zu verwenden, CO₂-Emissionen zu verringern und die Recyclingfähigkeit der Produkte zu verbessern. Marken, Verbraucher und Aufsichtsbehörden drängen gleichermaßen auf umweltfreundlichere, leicht recycelbare und nachhaltige Verpackungslösungen. Vor diesem Hintergrund hat sich die Wahrnehmung von Papierverpackungen als nachhaltiger, recycelbarer und umweltfreundlicher Alternative deutlich verändert.

Überzeugende Statistiken

Dieser Paradigmenwechsel wird durch entsprechende Statistiken untermauert. Im Jahr 2018 erreichte die Recyclingquote für Papier und Pappe in Europa bemerkenswerte 83 Prozent und war damit die höchste unter allen Verpackungsmaterialien. Recyclingfähige Substrate wie Papier und Pappe übertreffen dabei andere Verpackungsmaterialien, einschließlich Metall, Glas und Kunststoff [Eurostat, 2018]. Darüber hinaus hat das Papierrecycling seit 1998 um 40 Prozent zugenommen, was das Engagement der Industrie für Nachhaltigkeit unterstreicht [CEPI, 2020].

Die schnelle Akzeptanz von Papierverpackungen in flexiblen Anwendungen ist in erster Linie auf die zwei miteinander verknüpfte Faktoren Verbraucherpräferenzen und Nachhaltigkeitsinitiativen zurückzuführen. Die Verbraucher werden immer umweltbewusster und sehen Papier als leicht zu recycelndes Material an. Diese veränderte Einstellung hat verschiedene Markeninhaber inzwischen dazu veranlasst, sich für Papierverpackungen zu entscheiden, da deren umweltfreundliches Image mit den Nachhaltigkeitszielen ihres Unternehmens leicht in Übereinstimmung zu bringen ist. Dieser Trend wird durch zahlreiche Studien in Europa, beispielweise von McKinsey und Amcor, bestätigt.

Ansätze zur nachhaltigen Umgestaltung

Verschiedene große Marken haben diesen Trend wahrgenommen und sich verpflichtet, die Verwendung von Neukunststoffen zu reduzieren oder aber ihre Verpackungen recycelbar, wiederverwendbar oder kompostierbar zu gestalten:

• Nestlé: Verringerung des Einsatzes von Frischkunststoffen um ein Drittel bis 2025.
• Unilever: Halbierung des Einsatzes von Frischkunststoffen bis 2025
• PepsiCo: Reduzierung des Einsatzes von Frischkunststoffen im gesamten Getränkeportfolio um 35 Prozent
• Mars: Alle Verpackungen sollen bis 2025 recycelbar, wiederverwendbar oder kompostierbar sein
• Danone: Alle Verpackungen sollen bis 2025 recycelbar, wiederverwendbar oder kompostierbar sein
• Kellogg’s: Alle Verpackungen sollen bis 2025 recycelbar, wiederverwendbar oder kompostierbar sein
• General Mills: Alle Verpackungen sollen bis 2030 recycelbar oder wiederverwendbar sein
• Mondelez International: Verringerung des Einsatzes von Frischkunststoffen um 5 Prozent bis 2025 im gesamten Portfolio der Kunststoffverpackungen
• Kraft Heinz: Verringerung des Einsatzes von Frischkunststoffen um 20 Prozent bis 2030

Die Umstellung eines Teils ihrer Verpackungen auf Kunststoffalternativen wie Papier oder kompostierbare Materialien ist ein Weg, um die Nachhaltigkeitsziele der Marken zu erreichen. Die Geschwindigkeit dieser Umstellung hängt jedoch davon ab, ob die Industrie in der Lage ist, vollständig recycelbare Verpackungen auf Papierbasis einzuführen, die dasselbe Leistungsprofil zu erschwinglichen Kosten aufweisen wie die zu ersetzenden Verpackungsarten.

Außerdem hat sich die europäische Industrie für Papierverpackungen ehrgeizige Ziele für die Zukunft gesetzt. Sie will bis 2030 eine Recyclingquote von 90 Prozent erreichen. Hierfür müssen jedoch wichtige Meilensteine erreicht werden, darunter die Verbesserung der Protokolle zur Bewertung der Recyclingfähigkeit, die Verbesserung der Sammelsysteme und die effizientere Sortierung von Papier für das Recycling.

Funktionalität und Modularität von Papier in flexiblen Verpackungen

Papier in flexiblen Verpackungen bietet eine vielseitige und modulare Lösung, die sich an unterschiedliche Bedürfnisse und Anforderungen anpassen lässt. Die Funktionalität reicht von heißsiegelfähigen Papieren in Stärken von 45 g/m² bis 150 g/m² zur Verwendung für sekundäre Lebensmittelverpackungen (z. B. Multipacks), bis hin zu Lösungen mit Barrierebeschichtung für Primärverpackungen.

Barrierebeschichtungen sind ein entscheidendes Element, wenn ein verbesserter Schutz gegen Sauerstoffübertragung (OTR), Fett, Mineralöl, Aroma und Feuchtigkeit (WVTR) erforderlich ist. Diese modularen Strukturen entsprechen den unterschiedlichen Anforderungen an die Haltbarkeit der Produkte, die sie schützen sollen.

Die Anwendungsbereiche, in denen papierbasierte Verpackungen die traditionellen mehrschichtigen Verbundstrukturen aus Kunststoff zunehmend ersetzen, sind vielfältig und bieten vielfältige Wachstumschancen. Es darf in diesem Zusammenhang jedoch nicht vergessen werden, dass der Hauptzweck jeder Verpackung darin besteht, das Produkt während der gesamten Lieferkette (Herstellung, Transport, Haltbarkeit) und bis zum Verbraucher zu schützen. Bei Lebensmittelverpackungen ist ein schnellerer Wandel zum Papier festzustellen, bei Süßwarenverpackungen (niedrige bis mittlere Barrierewirkung) sowie bei Produkten wie Trockennüssen, Suppenpulvern und geschnittenem Brot. Jedoch vollzieht sich dieser Wandel auch bei Non-Food-Anwendungen wie Spielzeug, Heimwerkerprodukten, Ersatzteilen, E-Commerce-Verpackungen, Waschmitteln und sogar bei Verpackungen für Toilettenpapier.

Einschränkungen bei Papierverpackungen

Papierverpackungen bieten zwar bemerkenswerte Vorteile in Bezug auf die Nachhaltigkeit, haben aber auch ihre Grenzen, wenn es darum geht, bestehende mehrschichtige Kunststofflaminate zu ersetzen. Diese Einschränkungen müssen anerkannt werden, um fundierte Entscheidungen für den Einsatz von Papier treffen zu können:

• Widerstandsfähigkeit gegen Durchstiche: Papier ist von Natur aus weniger robust als Kunststoff und daher anfällig für Durchstiche. Dies kann bei der Verpackung kantiger oder scharfkantiger Produkte ein Problem darstellen
• Barriereleistung: Bei Anwendungen mit hoher Barrierewirkung für Lebensmittelverpackungen, die beispielsweise metallisierte Folien oder Aluminiumfolienschichten erfordern, sind nach wie vor papierfremde Komponenten erforderlich, um einen wirksamen Produktschutz zu gewährleisten
• Auswirkungen auf die Produktionslinie: Der höhere Reibungskoeffizient von Papier kann die Abfüllanlagen für Verpackungen verlangsamen. Darüber hinaus ist Papier aufgrund seiner porösen Beschaffenheit anfällig für das Einreißen während des Füllvorgangs, insbesondere wenn die Maschinen scharfe Metallkanten aufweisen
• Siegelleistung: Um die Unversehrtheit des Produkts vollständig zu schützen, müssen Papierverpackungen während des Abfüllvorgangs hermetisch versiegelt werden. Dies kann durch einen Heißsiegellack oder einen Kaltsiegelkleber erfolgen.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, kann Papier mit Lagen aus extrudierten oder beschichteten Polymerdispersionen angereichert werden, die ihm zusätzliche Funktionen verleihen und gleichzeitig die Recyclingfähigkeit erhalten. Es ist jedoch wichtig, ein Gleichgewicht zu finden, um sicherzustellen, dass diese Funktionspapiere mit den bestehenden Richtlinien für die Recyclingfähigkeit übereinstimmen.

Inkjet-Digitaldruck als Katalysator für nachhaltige Papierverpackungen

Die Auswahl des richtigen Funktionspapiers für den jeweiligen Verwendungszweck ist nur der Anfang. Um die Marktentwicklung dieses Nachhaltigkeitstrends zu katalysieren, sollten Marken und Verarbeiter den Einsatz einer kompakten, schnellen und flexiblen Inkjet-Digitaldruckmaschine wie der Truepress PAC520P von Screen in Betracht ziehen. Hier sind verschiedene Gründe zu nennen:

• Energie-Effizienz: Der Inkjet-Digitaldruck verbraucht deutlich weniger Energie, insbesondere bei Kleinauflagen.
• Weniger Abfall: Beim Inkjet-Digitaldruck fällt weniger Anfahrmakulatur an, da keine Druckplatten oder Druckzylinder mehr benötigt werden, die eingerichtet werden müssen.
• Print-on-Demand: Der Digitaldruck ermöglicht Print-on-Demand-Funktionen, wodurch die Notwendigkeit großer Auflagen und die Lagerung überschüssiger Bestände entfällt. Dies unterstützt eine effiziente Ressourcennutzung und verringert das Risiko veralteter Verpackungen.
• Kompakt und einfach: Digitaldruckmaschinen wie die Truepress PAC520P sind kompakt und einfach zu installieren. Sie erfordern keine hochqualifizierten Fachkräfte und sind somit für eine größere Anzahl von Anwendern zugänglich.
• Nachhaltigkeit in der Lieferkette: Durch den Druck vor Ort minimieren sich die mit der Herstellung und dem Transport verbundenen Emissionen
• Wiederverwertbarkeit: Der Inkjet-Digitaldruck mit wasserbasierten Farben stellt sicher, dass die Verpackungen vollständig recycelbar bleiben und den europäischen Recyclingrichtlinien entsprechen
• Siegelfähigkeit: Die Farben für die Truepress PAC520P sind thermisch robust und haben die Standardtests für die Heißsiegelleistung von Papier (250 °C, 3 Bar, 0,6 Sekunden) nachweislich bestanden.

Die Integration des Inkjet-Digitaldrucks in den Produktionsprozess vereinfacht den Übergang zu papierbasierten Verpackungen, insbesondere bei kleinen Produktionsmengen (Kleinauflagen), die sich ideal für dieses Verfahren eignen.

Papier versus Plastik: Ein Scheideweg der Nachhaltigkeit

Viele Marken haben sich verpflichtet, ihren Kunststoffverbrauch bis 2025 weltweit um 25 Prozent zu reduzieren. Der Übergang zu papierbasierten Verpackungen mit unterschiedlichem Grad an Funktionalität und Fähigkeiten kann die Antwort auf die Erreichung dieser selbst gesetzten Nachhaltigkeitsziele sein.

Papier gilt weithin als umweltfreundlicher als Kunststoff, da es eine wesentlich höhere Recyclingquote (85 Prozent in Europa) aufweist und aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Die Vorteile im Hinblick auf die Kreislaufwirtschaft sind ebenso unbestreitbar. Es gibt jedoch eine Reihe von kritischen Faktoren, die sorgfältig abgewogen werden müssen. Dazu gehören Materialverfügbarkeit, Verpackungsleistung (Produktschutz, Haltbarkeit), maschinelle Verarbeitbarkeit (Geschwindigkeit der Abfüllanlagen, unerwünschter Substratriss), Kosten und Recyclingfähigkeit (Sammlung/Sortierung, Recycling-Infrastruktur).

Ebenso wichtig ist es zu betonen, dass diese Fakten durch eine wissenschaftlich fundierte Methode, wie die Lebenszyklusanalyse (LCA) von Verpackungen, validiert werden sollten. Bei dieser umfassenden Analyse werden verschiedene Faktoren bewertet, darunter CO₂-Emissionen, Transport, Produktions- und Druckkosten, Effizienz der Lieferkette und Recyclingkosten.

Der Inkjet-Digitaldruck auf Papiersubstrate hat im Vergleich zu herkömmlichen analogen Druckverfahren wie Flexo- und Tiefdruck eine deutlich geringere Umweltauswirkung. Dieser Vorteil kann ein entscheidender Faktor sein für Markeninhaber und Verpackungshersteller, CO₂-Emissionen während des gesamten Lebenszyklus der Verpackung zu reduzieren. Zu den Aspekten dieser geringeren Umweltauswirkungen gehören:

• Geringerer Energieverbrauch: Der Inkjet-Digitaldruck ist energieeffizienter als beispielsweise Flexo- und Tiefdruck. Analoge Verfahren sind mit einem hohen Energieverbrauch verbunden, insbesondere bei Einrichtung und Produktion. Im Gegensatz dazu benötigt der Digitaldruck deutlich weniger Energie, was sich in der Ökobilanz direkt in einem geringeren CO₂-Fußabdruck niederschlägt.
• Minimale Rüstmakulatur: Bei herkömmlichen Druckverfahren fallen während der Einrichtung erhebliche Mengen an Abfall an, z. B. Papierabfälle, Farbe und Reinigungsmittel. Im Gegensatz dazu ist beim Inkjet-Digitaldruck die Rüstmakulatur erheblich reduziert.
• Keine Druckplatten oder Druckzylinder: Im Gegensatz zum Flexo- oder Tiefdruck benötigt der Inkjet-Digitaldruck keine Druckformen. Die Herstellung von Platten und Zylindern ist mit einem hohen Energieverbrauch und der Freisetzung von Lösungsmitteln und Reinigungschemikalien während des Produktionsprozesses verbunden. Durch den Wegfall dieses Schritts reduziert der Digitaldruck die CO₂-Emissionen in der Produktionsphase von Papierverpackungen.
• Print-on-Demand und reduzierte Überproduktion: Der Inkjet-Digitaldruck zeichnet sich durch seine Print-on-Demand-Fähigkeiten aus. Das bedeutet, dass Markeneigentümer und Verpackungshersteller nur die benötigte Menge produzieren können, was das Risiko einer Überproduktion reduziert. Das On-Demand-Modell stellt sicher, dass nur die benötigten Verpackungen produziert werden, wodurch Abfall und Emissionen minimiert werden.
• Geringerer Kohlenstoff-Fußabdruck beim Transport: Herkömmliche analoge Druckprozesse finden oft in großen Produktionsstätten statt, die weit von den Endverbrauchern entfernt sind. Dies führt zu langen Transportwegen und damit zu höheren Emissionen. Im Gegensatz dazu ermöglicht der Inkjet-Digitaldruck die Herstellung vor Ort, wodurch sich die Transportwege und die damit verbundenen Emissionen verringern.
• Farben auf Wasserbasis: Viele Inkjet-Digitaldrucksysteme verwenden Farben auf Wasserbasis, die im Vergleich zu lösungsmittelbasierten Qualitäten eine deutlich geringere Umweltbelastung aufweisen. Wasserbasierte Farben weisen weniger flüchtige organische Verbindungen (VOC) auf, wodurch sich die Luftverschmutzung und die Notwendigkeit der Nachverbrennung reduziert.
• Ressourceneffizienz: Der Inkjet-Digitaldruck unterstützt die Ressourceneffizienz, indem er Überproduktionen vermeidet. Dadurch gelangen weniger Verpackungen in den Abfall, was zu einer geringeren CO₂-Bilanz in der Entsorgungsphase führt.

Der Einsatz des Inkjet-Digitaldruckverfahrens in der Produktion von Papierverpackungen ist eine nachhaltige Entscheidung, um die allgemeinen Umweltziele von Markeninhabern und Verpackungsherstellern zu erreichen. Durch die Minimierung des Energieverbrauchs, der Abfallvolumen und der transportbedingten Emissionen trägt der Inkjet-Digitaldruck erheblich zur Verringerung der CO₂-Emissionen während des gesamten Lebenszyklus von Papierverpackungen bei. Diese Emissionsreduzierung kommt nicht nur der Umwelt zugute, sondern hilft Markenherstellern auch, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und die wachsende Nachfrage nach umweltfreundlichen Verpackungslösungen zu befriedigen. Bei der Durchführung von Lebenszyklusanalysen (LCAs) für die Produktion von Papierverpackungen ist es entscheidend, die beträchtliche Reduzierung der CO₂-Emissionen zu berücksichtigen, die mit der Einführung des Inkjet-Digitaldrucks verbunden ist, was ihn zu einer überzeugenden Wahl für umweltbewusste Marken machen kann.

Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass die Entscheidung zwischen Papier und Kunststoff letztlich bei den Markeninhabern und Verarbeitern selbst liegen muss. Dennoch sollte diese Entscheidung auf einem wissenschaftlich fundierten Ansatz beruhen, der durch Fakten und Zahlen gestützt wird (LCA). Wenn Papierverpackungen mit den Nachhaltigkeitszielen übereinstimmen, erweist sich der Inkjet-Digitaldruck als ideale Methode, um die Marktentwicklung zu beschleunigen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Der Weg zu einer nachhaltigen und kreislauffähigen Verpackung ist mit Innovationen gepflastert, und der Inkjet-Digitaldruck steht zweifellos an der Spitze dieser transformativen Reise.