Technologische Herausforderungen bei papierbasierte Verpackungen mit Barriereeigenschaften

Um die Zukunft flexibler Verpackungen auf Papierbasis ist es gut bestellt: Prognosen zufolge wird der Markt für sogenannte „Flexible Packaging Papers“ bis zum Ende des Jahrzehnts ein durchschnittliches jährliches Wachstum von über 4,5 Prozent verzeichnen. Hauptgrund ist ihre im Vergleich zu Kunststoffverpackungen deutlich höhere Nachhaltigkeit.

Eine aktuelle Expertenumfrage der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Heilbronn (DHBW) in Zusammenarbeit mit der Heidelberger Druckmaschinen AG (Heidelberg) bestätigt diese Entwicklung. Die Studie mit dem Titel „Zukunft der Verpackung 2030“ kommt zu dem Ergebnis, dass papierbasierte Verpackungslösungen in Europa bis 2030 zunehmend eine dominante Rolle einnehmen werden – vorausgesetzt, zentrale technologische und wirtschaftliche Herausforderungen, insbesondere bei beschichteten Papierverpackungen, können bewältigt werden.

Die Studie basiert auf qualitativen Interviews mit Entscheidern aus Industrie und Handel und unterstreicht den nachhaltigen Trend zur „Paperisation“ – der Substitution von Kunststoff durch Papier. Laut Prof. Dr. Carsten Kortum, Studienleiter der Untersuchung und Studiengangsleiter BWL-Handel an der DHBW, handelt es sich nicht um einen kurzfristigen Trend, sondern um einen tiefgreifenden Wandel: „Dieser Wandel wird getrieben durch neue gesetzliche Vorgaben, ein gestiegenes Umweltbewusstsein, ein verändertes Konsumentenverhalten sowie technologische Innovationen.“

Neue EU-Verpackungsverordnung als Katalysator

Als maßgeblicher Treiber gilt die neue EU-Verpackungsverordnung (Packaging and Packaging Waste Regulation, PPWR). Sie formuliert ambitionierte Ziele für das Jahr 2030 und fokussiert auf Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft. Zu den Maßnahmen zählen das Verbot bestimmter Einwegverpackungen, verpflichtende Recyclinganteile sowie einheitliche Recyclingkennzeichnungen.

„Die PPWR erzeugt bei Industrie und Handel hohen Handlungsdruck“, betont Kortum. „Gleichzeitig bestehen noch zahlreiche Unklarheiten. Unternehmen fordern daher verständliche Standards und wirtschaftliche Anreize.“ Auf der Konsumentenseite verstärkt die Verordnung zudem die Wahrnehmung von Verpackung als Symbol für Nachhaltigkeit und Markenverantwortung.

Technologische Herausforderungen bei Barriereverpackungen

Die Untersuchung zeigt: Papierverpackungen überzeugen bei Nachhaltigkeit, Verbraucherimage und Recyclingfähigkeit. Dennoch bestehen Herausforderungen. Kunststoffverpackungen sind häufig kostengünstiger, und viele Verbraucher sind nicht bereit, höhere Preise für nachhaltige Alternativen zu zahlen.

Hinzu kommen technologische Hürden: In Bereichen wie Lebensmittel, Getränke, Kosmetik oder bestimmten Non-Food-Artikeln müssen Verpackungen wichtige Barrierefunktionen erfüllen. Papier bietet von Natur aus keine ausreichende Barriere gegenüber Feuchtigkeit, Sauerstoff oder Fett. Deshalb sind aktuell oft Hybridlösungen aus Papier und Kunststoff oder funktionale Beschichtungen nötig – was die Recyclingfähigkeit einschränken kann. Um papierbasierte Verpackungen in allen Anwendungen wettbewerbsfähig zu machen, sind daher weitere technologische Innovationen erforderlich.

Heidelberg entwickelt Lösungen für nachhaltige Beschichtungen

Eine Schlüsselrolle für die Qualität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit papierbasierter Verpackungen spielt das kostengünstige und industrielle Aufbringen von Barrierebeschichtungen. Heidelberg arbeitet deshalb gemeinsam mit dem Spezialchemikalien-Hersteller Solenis an einem Verfahren, um solche Beschichtungen direkt in den bestehenden Rollen-Flexodruckprozess mit der Boardmaster-Druckmaschine von Heidelberg zu integrieren.

Dabei können funktionale Barrieren inline, registergenau und kombiniert aufgetragen werden. Ziel der Zusammenarbeit ist es, die einzelnen Baugruppen der Boardmaster, die chemische Zusammensetzung der Solenis-Lacke und die gesamte Prozesstechnik optimal aufeinander abzustimmen und Verpackungsherstellern marktreif zur Verfügung zu stellen.

„Wirtschaftliche Technologieinnovationen sind entscheidend, damit Verpackungen aus Papier Kunststoff umfassend ersetzen können“, erklärt Dr. David Schmedding, Vorstand für Technologie und Vertrieb bei Heidelberg. „Die Inline-Produktion beschichteter Papierverpackungen und unsere Kooperation mit Solenis machen Heidelberg zu einem Impulsgeber der Paperisation. Wir agieren damit als Systemintegrator im attraktiven Wachstumsmarkt der Massenproduktion von Faltschachteln.“