Stärkecompounds

10,7 Millionen Tonnen Stärke werden in Europa hauptsächlich aus Mais und Weizen gewonnen. Sie kann in ihrer natürlichen Form nach einer Modifizierung in Blends eingesetzt werden. Aus reiner Stärke können Verpackungschips, sogenanntes “Loose-fill”, hergestellt werden.

Stärke kann als Compoundpartner zur Festigkeitssteigerung und Kostenreduzierung eingesetzt werden. Die Zugabe von Stärke verbessert die biologische Abbaubarkeit des Materials und erhöht damit dessen Abbaugeschwindigkeit. Der Stärkeanteil in diesen Compounds kann bis zu 70 Prozent betragen. Hierbei wird die thermoplastische Stärke häufig mit wasserabweisenden, biologisch abbaubaren Polymeren gemischt.

Zusammensetzung von Stärkecompounds

Die Stärkecompounds setzen sich somit aus zwei Phasen zusammen: aus der kontinuierlichen hydrophoben Polymerphase und aus der dispersen hydrophilen Stärkephase. Sie bilden zusammen einen wasserfesten Stärkekunststoff.  Die meisten flexiblen Stärkecompounds enthalten biologisch abbaubares Polyester.

Der größte Hersteller, die Firma Novamont, produziert in Italien mittels reaktiver Extrusion Stärkecompounds aus den Hauptrohstoffen Maisstärke und Copolyester, die z.T. Komponenten aus Pflanzenöl enthalten. Die Produktionskapazität von Novamont wird durch die Fabrik in Patricia auf 150.000 Tonnen pro Jahr gesteigert.

Bio-PE-Polyethylene

Symbol-Legende

positive Bewertung

Bewertung im Einzelfall

überwiegend kritische Bewertung

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Nachfolgend finden Sie eine Auswahl von Werkstoffherstellern.

Biotec GmbH & Co. KG 

Der deutscher Hersteller Biotec GmbH & CO KG spezialisiert sich auf kompostierbare Kunststoffe aus Stärkecompounds mit einer Kapazität von über 25.000 Tonnen, die auf Polylactide (PLA), Polyhydroxyalkanoate (PHA) und Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT) basieren. Die aus 69 Prozent biobasierte Bioplast 900 – Verpackung eignet sich für eine Heißabfüllung und Produkte wie Joghurt. Weitere Bioplasts sind Mülltüten und Tragetaschen mit über 50 Prozent biobasiertem Anteil aus Kartoffelstärke und PLA, Agrarfolien und Verpackungen für den Kosmetik- und Lebensmittelbereich (z.B. Obst- und Gemüsebeutel). Aus PHA werden Spritzgussartikel wie Kaffeekapseln hergestellt. Bei wasserbasiertem Inhalt wird mit Wasserdampfbarrieren gearbeitet.

KINGFA Science & Technology Co. Ltd.

Das chinesische Unternehmen KINGFA Science & Technology Co. Ltd., mit einer Holding in Wiesbaden, ist der weltgrößte Produzent von modifizierten Kunststoffen wie Tragetaschen, Mülltüten, Mulchfolien, Seilen, Büromaterialien sowie Einwegartikel, wie Handschuhe und Besteck. Hervorgehoben ist deren weltweit vertriebene Ecopond- Produktion mit einer Kapazität von 30.000 Tonnen. KINGFA produziert mit all seinen Holdings 1.500.000 Tonnen Verpackung pro Jahr.

Novamont S.p.A. 

Webseite: [127]
Novamont verarbeitet konventionelle Maisstärke von Cargill in Terni (Italien) zu ihrem Produkt Mater-Bi®. Dies sind verschiedene Folien aus Maisstärke, Pflanzenöl, Rübenzucker (Biobutandiol), Polylacide, welche Komplexe durch reaktive Extrusion bilden.

Die Eigenschaften der diversen Mater-Bi®-Typen unterscheiden sich in vielfacher Hinsicht. Bei den mechanischen Merkmalen reicht die Palette von Produkten mit niedrigem E-Modul und sehr hoher Zähigkeit bis hin zu steifen, tendenziell spröden Produkten. Optisch erstreckt sich die Bandbreite von milchigen bis hin zu transparenten Werkstoffen. Alle kommerziellen Typen lassen sich mit denselben Maschinen verarbeiten wie herkömmliche Kunststoffe, z.B. Blasfolienextrusion, Foliengießen, Extrusion/Tiefziehen und Spritzguss. Die Kapazität beträgt 150.000 Tonnen pro Jahr (Stand 2019).

Rodenburg Biopolymers

Das niederländische Unternehmen stellt biobasierte, abbaubare Biopolymere her:
Solanyl®: basiert auf Kartoffelstärke, für Tragetaschen sowie Nicht-Lebensmittelanwendungen
FlourPlast®: Beimischung für Compounder für PLA, PHA, PCL PE, PP
Optinyl®: Beimischung für Compounder zur Verbesserung der Eigenschaften

Biopolymers kooperiert bei der neuen biobasierten Verpackung „Nativia Ness“ mit Initiator Tagleef Industry und Mondi. Nativia Ness besteht aus Kartoffelstärke und PLA und wird von Mars Inc. als neue Verpackung getestet. Die jährliche Kapazität beträgt 60.000 Millionen Tonnen.

Roquette

Die Produktreihe Gaialene® aus Stärkecompounds sind Folien oder geblasene Behälter für Kosmetikprodukte sowie geschäumte Produkte für Schutzverpackungen. Der biobasierte Anteil liegt bei über 50 Prozent. Die Verpackungen sind nicht abbaubar und haben ähnliche Eigenschaften wie PE oder PP.

Nachfolgend sind die vom Projektteam als wesentlich angesehenen Converter im Bereich der Stärkecompounds alphabetisch gegliedert und ohne Anspruch auf Vollständigkeit aufgelistet.

Klöckner Pentaplast

Webseite: [141]
Klöckner Pentaplast vertreibt in Zusammenarbeit mit Plantic Technologies Limited Biofilm™ TPS-Folien (thermoplastische Hartfolien auf Stärkebasis) für Einzelhandelsverpackungen. Das Unternehmen betreibt ein Zentrum für anwendungstechnische Unterstützung.

Taghleef Industries

Weltweit tätiges Unternehmen mit mehreren Standorten. Taghleef ist einer der größten Produzenten für BoPP-Folien und BoPLA-Folien mit einer Produktionskapazität von 360.000 Tonnen für BoPP, CPP und BoPLA. Auf der Webseite werden sehr viele Datenblätter und Spezifikationen angeboten. Um diese abzurufen, ist jedoch eine vorherige Registrierung erforderlich.

Wentus Kunststoff GmbH

Wentus ist ein deutscher Hersteller, der sich hauptsächlich auf die Fertigung kompostierbarer Bioabfallbeutel aus Stärke spezialisiert hat (Anteil am Sortiment >90 Prozent). Zudem werden Obst- und Gemüseverpackungen hergestellt. Im Sortiment sind auch Verpackungen auf Basis von Bio-PE.

Limagrain FR

Französischer Hersteller von stärkebasierten Materialien aus Getreide. Das Verpackungsmaterial Biolice wird hauptsächlich verwendet für Sackwaren (Zementverpackungen, Warentaschen, Tüten etc.) sowie für Mulchfolien, Schalen und Spritzguss-Artikel. Biolice ist industriell kompostierbar nach der DIN EN 13432.

Stärkecompounds sind generell gut geeignet für trockene, nicht hygroskopische Produkte (z.B. Linsen). Sie haben eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit. Deshalb sind sie aktuell nicht für Reis und Nudeln geeignet, die eine höhere Wasserdampfsperre benötigen.

Folien/Beutel: Tragetaschen, Beutel für Hartobst/Gemüse (z.B. Karotten- und Kartoffelbeutel), Flowpack-Folie

Verbunde für Verpackungen: z.B. für Kaffee

tiefgezogene Trays für Früchte und Becher
Flaschen: Nur im Verbund mit anderen Polymeren. Die Stärkecompounds werden als Beschichtung eingesetzt.

Catering: mit Mater-Bi®beschichtete Teller und Tassen, Besteck

Sonstige Anwendungen: mit Papier beschichtete Brotbeutel, kleine Portionsverpackungen für Zucker, Anwendungen außerhalb des Verpackungssektors (z.B. Deckel, Windelfolien), beschichtete Papiere und Pappen, gespritzte Kunststoff-Artikel für den Gemüsebau, Mulchfolien, Bioabfallbeutel

Die Rohware besteht hauptsächlich aus Mais und Kartoffeln, weitere Bestandteile sind Pflanzenöle und Zucker. Als Zuckerquelle können verschiedene Rohwaren eingesetzt werden, z.B. Gerste, Cassava, Weizen, Kartoffeln, Zuckerrüben oder Sago. Es wird auch mit landwirtschaftlichen Nebenprodukten oder Reststoffen experimentiert, wie z.B. mit Cellulose durch Cellulac oder mit Bagasse aus Zuckerrohr. Dies macht z.B. das Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB). Hier sind noch umfangreiche Forschungen erforderlich, da die Effektivität der Anlage sehr stark vom Rohstoff abhängt.

Nachhaltigkeitskriterien

1. ÖkologieAchtungAchtung

Bei dem Kriterium Ökologie sind sieben Unterkriterien (Kenngrößen) in die Bewertung eingegangen, die für Biolebensmittelhersteller als wesentlich angesehen werden: Landnutzung/Nahrungsmittelkonkurrenz, Umweltverträglichkeit, Zertifizierungen (Anbau und Verarbeitung), Gentechnik, End of Life (Recycling, Kompostierung), Ökobilanzen und biobasierter Anteil.

BewertungAchtung

Zur Produktion von Stärkecompounds werden derzeit hauptsächlich Mais und Kartoffeln eingesetzt. Der Anbau von Mais und Kartoffeln als Rohstoff für die Herstellung von einer Tonne Stärkeblend ist mit einem Flächenbedarf von 0,08 (bzw. 0,05) Hektar und 0,10 (bzw. 0,06) Hektar sehr ähnlich.

Prozessrouten für die Herstellung:

Rohstoff Mais
Input: 0,08 Hektar (entspricht 0,54 Tonnen Mais)→ Output: 1 Tonne Stärkecompound (50%TPS)
Input: 0,05 Hektar (entspricht 0,32 Tonnen Mais)→ Output: 1 Tonne Stärkecompound (30%TPS)

Rohstoff Kartoffel
Input: 0,10 Hektar (entspricht 2,13 Tonnen Kartoffeln) → Output: 1 Tonne Stärkecompound (50%TPS)
Input: 0,06 Hektar (entspricht 1,3281 Tonnen Kartoffeln) → Output: 1 Tonne Stärkecompound (30%TPS)

Bei Blends ist generell der Flächenbedarf aller eingesetzten biogenen Rohstoffe zu berücksichtigen.

BewertungAchtung

Anbau von Mais

Mais ist eine sehr anspruchsvolle Kultur. Sie hat einen hohen Nährstoffbedarf (insbesondere Stickstoff) und aufgrund ihrer langsamen Jugendentwicklung (später Bodendecker) eine geringe Unkrautkonkurrenzkraft. Der hohe Nährstoffbedarf kann zu bestimmten Zeiten des Jahres zu erhöhten Auswaschungen von Nitrat führen (z.B. nach der Ernte, wenn keine Untersaat gepflanzt wurde, die den Reststickstoff verwerten kann) und damit Belastungen des Grundwassers mit Düngemitteln verursachen. Außerdem werden Herbizide und teilweise auch Insektizide eingesetzt.

Weiterhin besteht das Risiko der Bodenverdichtung und der Erosion (je nach Standort). Erosion wird gefördert durch den Anbau in Reihen und ohne Untersaat.

Anbau von Stärkekartoffeln

Kartoffeln benötigen im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Nutzpflanzen viel Kalium. Der Stickstoffbedarf hängt von Sorte, Standortbedingungen und Ertragserwartung ab. Er beträgt bei konventionellen Anbau zwischen 140 und 156 Kilogramm pro Hektar.

Einsatz von Stärke und Pflanzenölen bei Novamont

Eingesetzt wird beo Novamont konventionelle Maisstärke aus Europa. Novamont modifiziert die Maisstärke physikalisch und verwendet sie in ihrer natürlichen Form als Polymer in Mater-Bi®. Hierbei werden keine Mikroorganismen eingesetzt. Einige der vertriebenen Mater-Bi®-Typen enthalten als Hauptbestandteile Maisstärke und biologisch abbaubaren Polyester.

Da Novamont sehr hohe Qualitätsanforderungen an die eingesetzte Stärke stellt, kann nur Stärke bestimmter Qualitäten verarbeitet werden. Diese Qualitäten beziehen sie vom Stärkelieferanten Cargill. Die Möglichkeiten der Einflussnahme auf eine umweltverträgliche Anbauweise sind aufgrund der geringen Abnahmemengen sehr begrenzt. Ein Großteil der in Deutschland für Non-Food-Zwecke hergestellten Stärke wird in der Papierindustrie eingesetzt.

Um die Flexibilität der Mater-Bi®-Folien zu gewährleisten, wird biologisch abbaubarer Polyester eingesetzt. Für die Herstellung des Polyesters werden z.T. Pflanzenöle (kein Soja- und kein Palmöl) verwendet.

Zur Ölgewinnung werden Pflanzen in eigenen Projekten auf Sardinien angebaut. Eine industrielle Aufarbeitung auf Basis von Pflanzenöl wurde in Porto Torres Sardinien etabliert.  Eine weitere Vorgabe ist, dass der bei der Ölgewinnung entstehende Presskuchen als Futter verwendbar sein soll.

Ein Nachhaltigkeitsbericht liegt vor.

Hier finden Sie eine Abhandlung von Novamont zum Verhältnis zwischen Nahrungsmittelerzeugung und Rohstofferzeugung von biobasierten Rohstoffen.

AchtungBewertungAchtung

Novamont

Die Firma ist ISCC Plus, ISO 9001, ISO 2015, OHSAS 18001 zertifiziert

Achtung

ISCC PLUS Ware ist verfügbar und kann direkt beim Hersteller angefragt werden.

Novamont arbeitet außerdem mit bei INRO (Initiative Nachhaltige Rohstoffbereitstellung für die stoffliche Biomassenutzung). INRO basiert auf ISCC PLUS, geht zum Teil jedoch darüber hinaus. ISCC prüft die INRO-Kriterien und hat zugesichert, dass sie diese mit berücksichtigt.

Das Produkt Mater-Bi erfüllt weltweit alle wichtigen Normen zur biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit

Biotec

Die Firma Biotec ist nach folgenden Systemen zertifiziert:
DIN EN 13432 (biologische Abbaubarkeit)
ASTM D6866 (biobasierter Kohlenstoffanteil)
ASTM D6400 (kompostierbare und biologisch abbaubare Materialien)
ISO 14001 (Umweltmanagement)

Wentus

Die Firma Wentus ist nach DIN EN 13432 (industrielle Kompostierung innerhalb von 90 Tagen) zertifiziert.

Achtung

Die Stärke wird ohne den Einsatz gentechnisch veränderter Organismen (GVO) hergestellt.

AchtungBei Stärkecompounds mit PLA ist jedoch eine GVO-Prüfung vorzunehmen.

Novamont

Es gibt Mater-Bi®-Typen, die PLA enthalten, und solche, die kein PLA enthalten. Der Anteil von PLA im Granulat variiert je nach Typ. Für PLA-freie Blends findet kein GVO-Anbau statt. Für Stärkecompounds mit PLA sollte vorab geklärt werden, ob dieses aus Rohware ohne GVO-Pflanzen produziert wurde. GVO-freie Ware aus Europa (Hersteller Corbion Purac) ist verfügbar und teurer.

Dies kann im Rahmen einer individuellen Regelung durch den Käufer festgelegt werden.

Achtung

AchtungEin werkstoffliches Recycling von Stärkecompounds findet bis jetzt aufgrund der geringen verfügbaren Menge  nicht im industriellen Maßstab statt.

Eine Kompostierung von Lebensmittelverpackungen ist derzeit nach dem deutschen Verpackungsgesetz verboten. Hintergrund für die Vergabe der „Bewertung im Einzelfall“ (gelb) ist daher die rechtliche Situation bzgl. der Kompostierung in Deutschland bzw. das fehlende Recyclingsystem und nicht die von den Herstellern angebotenen End of Life-Optionen.

Novamont

Die Firma besitzt eine Zertifizierung der Kompostierbarkeit gemäß DIN EN 14995 und/oder DIN EN 13432. Für die Mater-Bi®-Folientypen ist ein Abbau im Meerwasser nachgewiesen: >80 Prozent in 220 Tagen. Je nach Materialtyp sind Eigenkompostierung oder industrielle Kompostierung möglich.

Das Recycling von unbenutzten Verpackungen ist jederzeit möglich. Die Verpackung kann regranuliert werden. Lebensmittelhersteller können übrig gebliebene Folien zu diesem Zweck an Novamont zurückgeben. Daraus können dann z.B. Abfall- bzw. Hundekotbeutel hergestellt werden.

Biotec

Biotec hat Versuche mit eigenen Stärkecompounds durchgeführt, um mögliche Auswirkungen auf bestehende PE-Stoffströme in Recyclingsystemen zu untersuchen.  Für die Vermischung mit recyceltem PE wurden folgende Nicht-PE-Kunststoffe ausgewählt: PP, PS und PET. Als biologisch abbaubares Material wurde das stärkebasierte Biotec-Produkt BIOPLAST GF 106/02 eingesetzt. Der interne Untersuchungsbericht zur mechanischen Recyclingfähigkeit von PE-Folien, welche in unterschiedlichen Anteilen (2, 10 und 50 Prozent) mit BIOPLAST-Kunststoff versetzt wurden, erbrachte folgende Ergebnisse:

  • Mit allen getesteten Materialien, außer PET, konnten PE-basierte Folien hergestellt werden.
  • Abhängig von ihren Anteilen haben alle Materialien einen kleineren bzw. größeren Einfluss auf die mechanischen Folien-Eigenschaften des PE.
  • Verglichen mit PP und PS, konnte bei BIOPLAST eine ähnliche bis gleiche mechanische Leistung festgestellt werden.
  • BIOPLAST-Beimengungen von bis zu 10 Prozent in PE-Formulierungen stellen nach eigenen Erfahrungen keine Probleme bzgl. der mechanischen Eigenschaften der meisten Folienanwendungen dar.

Die Firma führt regelmäßig interne Kompostierungstests durch. Zudem hat sie an einem Test zur Abbaubarkeit von Biokunststoffen im Meerwasser teilgenommen.  Biotec ist nach verschiedenen Systemen zur biologischen Abbaubarkeit zertifiziert.

Bewertung

Novamont

Die Firma Novamont hat Ökobilanzen bzgl. des Verbrauchs an Düngemitteln bei der Fertigung von Besteck und Mulchfolien aus ihrem Rohstoff Mater-Bi® veröffentlicht. Zudem liegt eine ökobilanzielle Betrachtung von Obst- und Gemüsebeuteln aus Mater-Bi® im Vergleich zu Beuteln aus Papier und Polyethylen vor.

Für die Verarbeitung der Rohstoffe zu Granulat werden Ökobilanzen intern durch Mitarbeiter erstellt. Damit können Schwachstellen im Lebenszyklus aufgedeckt und Optimierungspotenziale bei neuen Typen realisiert werden. Für die Öle ist ein Vergleich mit klassischen Kunststofffolien in Planung. Eine EPD (Environmental Product Declaration) für die Mater-Bi®-Folie  Daten zu CO2-Bilanz, Energie- und Wasserverbrauch bei der Herstellung von Mater-Bi®-Folien und ein Nachhaltigkeitsbericht liegen vor. Im Bereich Treibhausgase und Energie konnten Verbesserungen im Vergleich zu den Vorjahren erzielt werden.

Wentus

Eine Ökobilanz liegt bei Wentus nicht vor. Für interne Zwecke wurde ein CO2-Fußabdruck erstellt. Die Unterschiede bezüglich der Energieaufwendung bei der Verarbeitung im Vergleich zu den klassischen Kunststoffen sind relativ gering. Die Biokunststoffe werden bei etwas niedrigeren Temperaturen gefahren.

AchtungBewertungAchtung

AchtungDer biobasierte Anteil von Stärkecompounds variiert erheblich und ist bei einzelnen Herstellern in den Produktdatenblättern bzw. auf den Webseiten einsehbar.

Spezifische Werte sind von folgenden Firmen vorhanden:

Novamont

Die Mater Bi®-Folientypen weisen laut Novamont einen biobasierten Anteil von 25-70 Prozent auf. Stärke kann nur teilweise eingesetzt werden, da sonst die Folie zu steif wird. Bei Loose fill-Packstoffen wird ein biobasierter Anteil von über 90 Prozent erreicht, bei Spritzgusstypen über 70 Prozent.

Biotec

In Abhängigkeit von der Formulierung wird laut Biotec ein biobasierter Anteil von 20-100 Prozent erreicht. Bei Blasfolienprodukten liegt der biobasierte Anteil bei 20-51 Prozent, bei Spritzgießprodukten bei 60-100 Prozent. Für die BIOPLAST-Produkte werden folgende Anteile angegeben: BIOPLAST GF 106/02: 23 Prozent, BIOPLAST 500: über 50 Prozent, BIOPLAST GS 2189: 69 Prozent, BIOPLAST TPS: 100 Prozent. Bei letzterem Produkt kommt thermoplastische Stärke mit Weichmachern (Glycerin, Sorbitol) zum Einsatz, wobei der Anwendungsbereich sehr eingeschränkt ist. Zurzeit wird das Material nur für Kapseln mit Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.

Wentus

Abhängig vom Material wird laut Wentus ein biobasierter Anteil von 30-70 Prozent erreicht. Der biobasierte Anteil von Obst- und Gemüsefolien lag bisher unter 50 Prozent, wobei in den nächsten Jahren ein Anteil von deutlich über 50 Prozent erreicht werden soll.

2. Sozialverträglichkeit

Beim Kriterium Sozialverträglichkeit bezieht sich die Bewertung auf das Vorhandensein von Sozialstandards beim Anbau und bei der Verarbeitung. Dies können international gültige Vorgaben, nationale gesetzliche Standards bzw. privatwirtschaftliche Standards sein. Als Basis für die Bewertung werden die Sozialstandards des Landes herangezogen, aus dem die Rohware stammt bzw. in dem die Verarbeitung erfolgt.

Novamont

Novamont bezieht seine nachwachsenden Rohstoffe zum größten Teil aus Europa. Damit gelten für den Anbau die Sozialstandards der EU. Die Firma ist nach dem Standard ISCC PLUS zertifiziert. Zudem arbeitet sie bei INRO mit. INRO basiert auf ISCC PLUS, geht zum Teil jedoch darüber hinaus. ISCC prüft  auch die INRO-Kriterien.
Novamont besitzt einen „Ethical Code“ für den Umgang mit Angestellten, Kunden, der Öffentlichkeit und den Lieferanten.

Biotec

Die Firma bezieht ihre Rohstoffe aus Deutschland und Frankreich. Damit gelten für den Anbau die Sozialstandards der EU.

Die Hersteller von Stärkecompounds produzieren in Europa. Damit gelten die Sozialstandards der EU.

Novamont

Novamont produziert in Italien (Terni). Die Firma besitzt einen „Ethical Code“ für den Umgang mit Angestellten, Kunden, der Öffentlichkeit und den Lieferanten.

Wentus

Die Firma produziert in Deutschland (Höxter).

3. Sicherheit und TechnikAchtung

Beim Thema “Sicherheit und Technik” muss vor allem die Produktqualität gewährleistet werden, die Verpackung darf nicht mit dem Produkt reagieren und muss verhindern, dass es mit der äußeren Umwelt reagiert. In dem Bereich Technik wird die technologische Verarbeitbarkeit des Verpackungsmaterials bewertet. Kann es auf den gängigen Maschinen verarbeitet werden? Welche Anpassungen müssen gegebenenfalls berücksichtigt werden? Gibt es Abstriche bzgl. Qualität, Verarbeitungsgeschwindigkeit oder Haltbarkeit?

Während für die klassischen, aus nachwachsenden Rohstoffen wie Papier hergestellten Packmittel bereits sehr viele Daten vorliegen und praktische Einsatzgebiete bekannt sind, müssen für die neueren, aus nachwachsenden Rohstoffen stammenden Packstoffe wie PLA, PHA oder Stärkecompounds häufig Anwendungstests durchgeführt werden, da die Datengrundlage zu gering ist. Umfangreiche Daten liegen für die biomassebasierten Packstoffe wie Bio-PE, Bio-PP und Bio-PET vor, da diese die gleichen Eigenschaften wie die klassischen Kunststoffe aufweisen.

Achtung

Thermoplastische Stärke (TPS) wird als Nischenprodukt im Pharmabereich eingesetzt. Die starke Hydrophilie von TPS reduziert die Anwendungsmöglichkeiten, da meistens ein Blending mit anderen Werkstoffen (z.B. PLA) nötig ist, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Auch bei den stärkebasierten Verpackungsmaterialien ist der jeweilige Anwendungsfall zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Stabilität des Verpackungsmaterials gewährleistet ist. Um die gewünschten Materialeigenschaften zu erhalten, werden für das Blending verschiedene Additive eingesetzt, die unterschiedliche Interaktionen bewirken können.

AchtungJe nach geplanter Anwendung müssen die eingesetzten Additive geprüft werden bzw. muss vom Hersteller eine Bestätigung eingeholt werden, dass eine Prüfung für die jeweilige geplante Anwendung erfolgt ist.

Häufig sind stärkebasierte Verpackungsmaterialien biologisch abbaubar.

Novamont

Vom Hersteller Novamont wird bei Zusicherung der Vertraulichkeit die Konformitätserklärung gemäß PIM (Plastics Implementation Measure) geschickt, in der die SMLs (spezifische Migrationslimits) genannt sind.

Biotec

Für BIOPLAST werden vom Hersteller auf der Webseite detaillierte Materialeigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten genannt. Eine Konformitätserklärung muss separat angefordert werden. BIOPLAST 500 ist ohne den Einsatz von Weichmachern hergestellt.

Achtung

Die Verarbeitung kann auf den klassischen Verarbeitungsmaschinen erfolgen. Berücksichtigt werden muss, dass die Verarbeitung gegenüber den mineralölbasierten Verpackungsmaterialien bei geringeren Temperaturen erfolgen muss und die Produktionsmenge leicht reduziert wird. Um eine flexible Folie herzustellen, sind bei Stärkepolymeren Blends, z.B. Polyesterblends, zwingend. Beachtet werden müssen tiefere Siegeltemperaturen.

AchtungAufgrund der niedrigen Wärmeformbeständigkeit hat die Verpackung nur eine eingeschränkte Hitzestabilität (60-80 Grad).

Mater-Bi® kann auf herkömmlichen Blasfolien-Extrusionsanlagen verarbeitet werden. Einsatzgebiete sind Mulchfolien, Verpackungsfolien sowie Folien für die Kaschierung. Von den Herstellern werden zudem Anwendungsberatungen für die unterschiedlichen Einsatzgebiete angeboten.

Achtung

Verpackungen aus Stärkepolymeren haben eine erhöhte Wasserdampfdurchlässigkeit. Mit einem Wert zwischen 200 und 800 g/m²*d (nach DIN 53122) liegt die Wasserdampfdurchlässigkeit von Stärkepolymeren zwischen der Wasserdampfdurchlässigkeit von PE und der von Papier. Das bedeutet, dass stärkebasierte Folien die Wasserdampfkondensation im Kopfraum von Produkten reduzieren und die Möglichkeit für einen Feuchtigkeitsausgleich bieten.

AchtungDie Barriereeigenschaften können durch Beschichtungen oder Kaschierungen deutlich verbessert werden.

Durch die Vielzahl der Stärkecompounds kann das für die jeweilige Anwendung am besten geeignete Verpackungsmaterial gewählt werden.

Hier finden Sie Beispiele für Verpackungsanwendungen.

Stärkebasierte Verpackungen haben gute Fettbarriereeigenschaften und einen guten Aromaschutz. Für Packmittel mit einer guten Sauerstoffbarriere, kann durch Einsatz eines Sauerstoffabsorbers der Restsauerstoff minimiert werden.

AchtungVon den Anwendern sollten Haltbarkeitstests bezüglich eines längeren Mindesthaltbarkeitsdatums durchgeführt werden. Mit dem von Novamont hergestellten stärkebasierten Verpackungsmaterial sind aktuell keine Schutzbegasungen möglich.

Da Stärkecompounds bereits seit längerer Zeit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, verfügen die Verpackungshersteller über Praxiserfahrungen mit den jeweiligen Anwendungen.

AchtungDa die zugrundeliegenden Tests häufig in enger Zusammenarbeit mit den Lebensmittelherstellern erfolgen, sind diese Informationen jedoch nicht immer öffentlich zugänglich.

Hier empfiehlt es sich, eng mit dem Verpackungshersteller zusammenzuarbeiten. Voraussetzung für die Herstellung anwendungsorientierter Blends ist die Abnahme ausreichender Mengen.

Es gibt zahlreiche Anwendungen außerhalb des Bereichs der Lebensmittelverpackungen. So bieten Mulchfolien für die Landwirtschaft und den Gartenbau durch die biologische Abbaubarkeit erhebliche Vorteile im praktischen Einsatz. Auch Bioabfalltüten und Verpackungen von Windeln und Binden profitieren von der biologischen Abbaubarkeit.

4. QualitätAchtung

Nach dem Standard des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) bedeutet Qualität die Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen sowie BfR-Vorgaben an die Verpackung, bei biobasierten Verpackungen sind Ökologie und Umwelt wichtige Kriterien. Reaktionen der Verpackung mit verschiedenen Füllgütern sind zu berücksichtigen und müssen vermieden werden. Überhöhte Ansprüche können zu aufwendigen, nicht nachhaltigen Verpackungen führen.

Biobasierende Verpackungen bieten Anwendern oft Vorteile wie eine längere Haltbarkeit oder die biologische Abbaubarkeit. Konsumenten verlangen transparente und wirklich nachhaltige Verpackungen zu gleicher Handlingsqualität. Bitte berücksichtigen Sie auch, dass Konsumenten bestehende und bekannte Verpackungssysteme aus Gewohnheit kaufen.

Achtung

Bekanntere Hersteller haben in der Regel ein zertifiziertes Qualitäts- und Umweltmanagementsystem.

AchtungInteressenten können die für die verschiedenen Verpackungsmaterialien von den Herstellern ausgestellten Konformitätserklärungen anfordern und mit Blick auf die geplante Anwendung prüfen. Im übrigen gelten folgende gesetzlichen Anforderungen.

Achtung

Bedingt durch die geringen Barriereeigenschaften und die kurze Haltbarkeit der Stärkecompounds ist es von sehr großer Bedeutung, dass die Produkteigenschaften des zu verpackenden Produkts im Detail bekannt sind.

AchtungNiedrige Wasseraktivitäts-Werte und ein kurzes Mindesthaltbarkeitsdatum sind wichtige Produktanforderungen.

Kaschiertes Papier kann mit Produktverunreinigungen über die Kompostierung verwertet werden, wo dies mit dem Entsorger vereinbart wurde. Für leicht verderbliche Produkte mit geringeren Barriereanforderungen können laminierte Folien eingesetzt werden. Typisches Beispiel sind Obst- und Gemüseverpackungen. Auf den Webseiten der Werkstoffhersteller sind Anwendungsbeispiele aufgeführt.

Bedingt durch die sehr unterschiedlichen Kundenanforderungen ist eine Abstimmung mit dem Hersteller sehr wichtig. Es ist im Einzelfall zu prüfen, ob für den Anwendungsfall bereits Erfahrungen vorliegen.

Die Anforderungen des Konsumenten bezüglich einer sicheren Verpackung sind gewährleistet. Allerdings sollten die Verpackungen nur für Produkte mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum von weniger als sechs Monaten eingesetzt werden.

Achtung

Thermoplastische Stärke (TPS) ist für trockene Produkte mit kurzem Mindesthaltbarkeitsdatum vielseitig einsetzbar. Sie wird auch für die Herstellung von Kunststoffeinkaufsbeuteln eingesetzt. Durch das Blending kann die Stabilität wesentlich erhöht werden. Soll das Material biologisch abbaubar sein, sind jedoch Grenzen bezüglich der Stabilität gesetzt. Durch Blending können dauerhafte und stabile Packmittel hergestellt werden. Das Material ist stabiler und weniger knitteranfällig als PLA und kann mit schnellen Taktzahlen verarbeitet werden. In der folgenden Literatur finden Sie weitere Informationen.

AchtungDie Stabilität und das Handling sollten individuell hinsichtlich der zu verpackenden Produkte geprüft werden.

Der Einsatz für Produkte mit einem längeren Mindesthaltbarkeitsdatum ist in Ausnahmefällen nach einer intensiven Prüfung eventuell möglich.

AchtungAchtungDa stärkebasierte Verpackungen bereits seit längerer Zeit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, verfügen die Verpackungshersteller über Praxiserfahrungen mit den jeweiligen Anwendungen.

AchtungDa die zugrundeliegenden Tests häufig in enger Zusammenarbeit mit den Lebensmittelherstellern erfolgen, sind die Informationen nicht immer öffentlich zugänglich.

Vorteile von Stärkecompounds sind die biologische Abbaubarkeit, da sie z.B. bei dem Einsatz als Catering-Verpackung gut kompostierbar sind. Verbunden mit PE, z.B. als Flasche, sind sie jedoch nicht kompostierbar. Aus Stärke, das chemisch mit PE verbunden ist, können auch Flaschen oder Tiefzieh-Packmittel hergestellt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das Material dann nicht mehr biologisch abbaubar ist.