Natürliche Verpackung sorgt für gesteigerte Nachhaltigkeit
Das Projekt NEWGENPAK (New generation of functional cellulose fibre based packaging materials for sustainability) wurde zu dem Zweck ins Leben gerufen, innovative Lösungen für nachhaltige Verpackungen zu entwickeln. Dazu zählte der Einsatz von zellulosebasierten Biopolymeren als eine vielversprechende, zu 100 % biologisch abbaubare Alternative zu den Verpackungsmaterialien auf Erdölbasis. Die Projektpartner haben Fortschritte auf dem Gebiet der dem neuesten Stand der Technik entsprechenden nachhaltigen Verpackungen in Form von Verpackungskompositen der nächsten Generation und zellulosefaserbasierten Aktivverpackungen erzielt. Sie untersuchten gleichermaßen die ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Aspekte der Verpackungsherstellung. Wichtigstes strategisches Ziel war die weiterführende Stärkung einer langfristigen nachhaltigen Verpackungsforschungs- und Ausbildungsbasis in der EU. Die Forscher untersuchten den Einsatz von Nanozellulose, womit einige der Schwächen anderer Biopolymere durch Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Barriereeigenschaften erheblich wettgemacht werden können. Das Material kann bezüglich der antioxidativen und antibakteriellen Aktivität funktionalisiert und sogar für intelligente oder aktive Verpackungslösungen verwendet werden. Zunächst setzte man Modellierungsverfahren ein, um die Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion zu verstehen und vorherzusagen. Die Wissenschaftler produzierten im Folgenden eine Mineralölsperre mit einer Wirksamkeit im Labor von bis zu 98 % und ein Mehrfachbarrierensystem mit einer Trockensauerstoffdurchlässigkeit ähnlich der von Polyethylenterephthalat (PET), der am häufigsten anzutreffenden Polyestersorte. Eine zweite Forschungslinie konzentrierte sich auf die Entwicklung einer aktiven Verpackung auf Grundlage von Zellulose und bewertete eine Anzahl kommerzieller thermochromer Tinten nach der Druckfähigkeit entsprechend den Richtwerten und auf modifizierten Substraten. Sie wurden zu Untersuchungen im Zusammenhang mit intelligenten Verpackungen für Obst und Gemüse eingesetzt , deren Farbe entsprechend der Temperatur wechselt. Zum Abschluss wollten die Wissenschaftler sicherstellen, dass die Verarbeitung ebenso nachhaltig wie das Produkt ist. Sie entwickelten deshalb zehn Kriterien, um die ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Auswirkungen der Fertigungsprozesse zu bewerten. Ein Vergleich der Ökobilanzen von konventionellen mit aktiven Verpackungen ergab, dass die Gesamtauswirkungen vergleichbar sind. Die aus der Einbeziehung aktiver Wirkstoffe resultierende Umweltbelastung könnte durch deren Beitrag zur Verlängerung der Haltbarkeit ausgeglichen werden. Damit ist NEWGENPAK die Entwicklung von Barriere- und Aktivtechnologien gelungen, welche die Funktionseigenschaften und folglich den Einsatz von kohlendioxidneutralen, zellulosebasierten Verpackungsmaterialien aufwerten. Die Entwicklungen werden dazu beitragen, die Umweltauswirkungen von Verpackungsmaterialien zu verringern, indem sie gewährleisten, dass die enorme Menge an in Lebensmitteln kumuliertem Energieaufwand nicht verloren geht, womit außerdem die Wettbewerbsfähigkeit der EU-Hersteller gesteigert wird.
Schlüsselbegriffe
NEWGENPAK, Zellulosefaser, nachhaltige Verpackung, Biopolymere, thermochrome Tinten
