Wie wird eine Chipstüte fit für die Kreislaufwirtschaft?

In enger Zusammenarbeit mit den Partnern Erema, Henkel, hubergroup Print Solutions, Kampf, Maag, Plastchim-T und Wipak hat Brückner Maschinenbau das Projekt „Polypropylen-Chipstüte“ initiiert, um einen wichtigen Beitrag für die zukünftige Kreislaufwirtschaft zu leisten.

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Welche Schritte muss man beachten, um eine Chipstüte rezyklierbar machen zu können?

Recyclingfähigkeit von Anfang an betrachten und die Schnittstelle zwischen Produkt und Daten integrieren
Relevante Daten der Verpackung speichern
Recyclingfähige Verpackungen identifizieren, sortieren und reinigen
Sortierte, gereinigte Verpackungen (mechanisch) recyclen
Virgin-Material durch Rezyklat substituieren

Recyclingfähigkeit von Anfang an betrachten

Um ein Rezyklat später wieder einsetzen zu können, müssen bereits beim ursprünglichen Verpackungsdesign Funktionalität und Verträglichkeit für den Konsumenten aber auch die problemlose Verarbeitbarkeit auf diversen Maschinen und Anlagen bedacht werden.

Um die optimalen Materialkombinationen zu bestimmen bzw. zu entwickeln, gibt es bereits Initiativen über die Wertschöpfungskette. Unter anderem wurde mit der Initiative PrintCYC zusammengearbeitet, deren Partnerunternehmen bereits wichtige Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Rezyklierbarkeit von Druckfarbenkomponenten gewonnen haben. Diese Erkenntnisse sind für den Aufbau einer recyclingfähigen Verpackung essenziel.

Eine Chipstüte aus Polypropylen-Monomaterial-Folie in Kombination mit den richtigen, speziell für die Kreislaufwirtschaft entwickelten Druckfarben und Kaschierklebstoffen kann die Anforderungen an Funktion und Recyclingfähigkeit für Verpackungen erfüllen.

Die Schnittstelle zwischen Produkt und Daten integrieren

Um die Verknüpfung zwischen R-Cycle Datenbank und Verpackung eindeutig herzustellen, gibt es verschiedenste Möglichkeiten. Je nach Produktionsschritt und weiterer Verarbeitung sind diese Markierungstechnologien besser oder schlechter geeignet.

Die Verknüpfung zwischen Datenbank und Verpackung ist durch das Design der Chipstüte mit einem digitalen Wasserzeichen eindeutig gegeben. Dazu sind im Druckbild, für das menschliche Auge nahezu unsichtbar, kleinste Markierungen versteckt, die z.B. auf jedem Smartphone mit der Digimarc-App ausgelesen werden können.

Bei dieser Markierungstechnologie kann jeder beliebige Abschnitt mit einer Kamera gescannt und durch die entsprechende Software eindeutig identifiziert werden.

Dadurch ist es möglich, auch kleinere Folienschnipsel eindeutig zu erkennen.

Relevante Daten der Verpackung speichern

Um Verpackungen nach Gebrauch entsprechend ihrer Zusammensetzung und Recyclingfähigkeit sortieren zu können, müssen die notwendigen Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette erfasst und an die gemeinsame R-Cycle Datenbank übermittelt werden. Wichtig dabei ist, dass die Daten nur auf dem für das spätere Sortieren notwendigen, verallgemeinerten Niveau gespeichert werden müssen.

So müssen zum Beispiel beim Füllen und Siegeln der Chipstüte die Informationen über die Verpackung nur um die Merkmale des Inhalts ergänzt werden (z.B. Food oder Non-Food).

Im Rahmen des Projekts wurden bereits Daten an einzelnen Maschinen beteiligter Partner erfasst und mithilfe eines GS1-Standards an den R-Cycle-Server geschickt und gespeichert. Die Daten stehen in Zukunft dabei aufgrund der Echtzeitübertragung nicht nur am Ende der Wertschöpfungskette, sondern unmittelbar nach jedem Verarbeitungsschritt zur Verfügung. Dadurch werden sowohl der inner- als auch der überbetriebliche Datenaustausch im Rahmen z.B. eines digitalen Produktpasses ermöglicht.

Beispielhaft sind hier die Daten des ersten Produktionsschrittes, der Folienproduktion, zu sehen.
Da das Produktivsystem keinen öffentlichen Zugang zu den Daten ohne entsprechende Zugriffsrechte erlaubt, wurden die Daten auf den DEMO-Server kopiert.

Beispielhaft sind hier die Daten des ersten Produktionsschrittes, der Folienproduktion, zu sehen.

Daten anzeigen

Da das Produktivsystem keinen öffentlichen Zugang zu den Daten ohne entsprechende Zugriffsrechte erlaubt, wurden die Daten auf den DEMO-Server kopiert.

Recyclingfähige Verpackungen identifizieren, sortieren und reinigen

Nachdem die verschiedenen Verpackungen identifiziert, Fraktionen definiert und geeignete Materialien zusammensortiert wurden, müssen diese wieder verarbeitet werden. Die Markierungen sollen zukünftig auf modernen Sortieranlagen erkannt und ausgelesen werden, dazu laufen entsprechende Versuche, z.B. im Rahmen des Projektes Holygrail 2.0.

Im Pilotprojekt wurde dieser Schritt zwar noch nicht durchgeführt, beispielhaft ist das Scannen und Auslesen der Daten aber im folgenden Video zu sehen.

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Sortierte, gereinigte Verpackungen (mechanisch) recyclen

Um die technische Recyclingfähigkeit zu demonstrieren, wurden die Chipstüten auf einem für die Extrusion derartiger Fraktionen geeigneten Recyclingsystem mechanisch zu hochwertigem Granulat verarbeitet – problemlos. Es handelte sich dabei um sog. Post-Industriellen Abfall – dieser hatte keinen Kunden- oder Lebensmittelkontakt. Mit Blick auf das getestete Verpackungskonzept ist zu erwarten, dass sich dieses auch in einem Post Consumer Szenario behaupten kann.

Virgin-Material durch Rezyklat substituieren

PrintCYC hat in Kooperation mit SQTS das entstandene Rezyklat migratorisch mittels Screening Test untersucht und gemäß der EU Kunststoffverordnung Nr.10/2011 und Schweizer Bedarfsgegenständeverordnung EDI SR 817.023.21 für Materialien mit Lebensmittelkontakt bewertet: Alle darin enthaltenen Grenzwerte wurden eingehalten und nicht einmal annähernd erreicht.

Damit ist eine wesentliche Voraussetzung für den Wiedereinsatz zur Herstellung hochwertiger Second-Life-Anwendungen, welche nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln vorgesehen sind, gegeben.

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