Kunststoffe in der Verpackungsindustrie: Mehr als eine schützende Hülle

Ein Becher, der Joghurt frisch hält. Ein Blister, der Medikamente schützt. Eine Schale, die Lebensmittel transportiert. Verpackungen aus Kunststoff sind überall. Und die Wahl des Materials entscheidet über Haltbarkeit, Recyclingfähigkeit und CO₂-Bilanz.

Während ein PET-Joghurtbecher wochenlange Frische garantiert und dabei deutlich leichter ist als Glas, sorgt hygienisches Polypropylen in Blisterverpackungen für sterile Medikamentenlagerung. Moderne Monomaterial-Verpackungen lassen sich wesentlich besser recyceln als Verbundmaterialien, die oft im Restmüll landen. Die CO₂-Bilanz von Kunststoffverpackungen ist beim Transport aufgrund des geringeren Gewichts oft günstiger als bei alternativen Materialien. Dies wird zum Beispiel deutlich bei rPET-Weinflaschen, wie in diesem Interview mit ALPLA erklärt wird!

Aber was steckt nun in einer „typischen Verpackung“, und welche Kriterien müssen Hersteller bei ihrer Auswahl beachten? Die Antwort liegt in einem komplexen Zusammenspiel aus Materialeigenschaften, Anwendungsanforderungen und Nachhaltigkeitszielen – von der Barrierefunktion gegen Sauerstoff bis zur Recyclingfähigkeit im Kreislaufwirtschaftssystem. Bedeutet: die eine Verpackung gibt es nicht. Es kommt immer auf das jeweilige Produkt an, welches es zu verpacken gilt.

Kunststoffe sind aus der Lebensmittelverpackungsindustrie nicht wegzudenken. So dominiert bei Getränkeflaschen beispielsweise PET durch seine Barrierewirkung gegen CO₂, Polypropylen (PP) in Jogurtbechern durch Hitzebeständigkeit bis 130°C, was besonders hygienisch bei Lebensmittelkontakt ist. Polyethylen (PE) sorgt als LDPE für flexible Frischhaltefolien und als HDPE für stabile Milchflaschen. Für anspruchsvollere Anwendungen kommen Verbundmaterialien mit Barriereschichten zum Einsatz.

Im medizinischen Bereich sind sterile und sichere Verpackungen unerlässlich. PVC dominiert dabei bei Blisterverpackungen – sie bieten auf Wunsch Transparenz für Sichtkontrolle und die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit schützt Medikamente vor Feuchtigkeit. PE und PP überstehen Sterilisationsprozesse ohne Schädigung, Cyclo-Olefin-Copolymere (COC) bieten in Injektionsflaschen glasähnliche Transparenz bei pharmazeutischer Reinheit.

Für den sicheren Transport von Waren sind robuste und gleichzeitig leichte Verpackungsmaterialien gefragt. Dabei kommen verschiedene Kunststofflösungen zum Einsatz: Schrumpf- und Stretchfolien sichern effektiv Palettenladungen, während Luftpolsterfolien einen optimalen Schutz für stoßempfindliche Güter bieten. Expandiertes Polystyrol, besser bekannt als Styropor, dient als zuverlässige Schutzverpackung aufgrund seiner hervorragenden Dämpfungseigenschaften. Für den Mehrwegeinsatz haben sich Kunststoffkisten und -behälter etabliert, die durch ihre Langlebigkeit und Stabilität überzeugen und gleichzeitig die Umwelt durch wiederholte Verwendung schonen.

Ein Start-up, das mit einer spannenden Idee für den Versandhandel überzeugt, ist Boomerang. Ihre Lösung setzt auf Versandtaschen aus recyceltem Kunststoff als nachhaltige Alternative zur Einwegversandtüte. Die Taschen helfen dabei, Verpackungsmüll zu reduzieren, indem sie bis zu 50-mal wiederverwendet werden können. Sie bestehen zu 100% aus recyceltem Polypropylen, sind wiederverschließbar und können platzsparend gelagert sowie transportiert werden. Kundinnen und Kunden, die über das System bestellen, können die Versandtasche nach Lieferung einfach falten und an die Firma per Post zurückschicken. Dort werden die Taschen gereinigt und wieder in den Kreislauf gebracht.

Ein ähnliches Mehrwegsystem für die Paketlogistik wurde auch von BOOXit entwickelt. Spannende Einblicke in dieses System finden sich in diesem K-Mag-Interview!

Im Vergleich zu anderen Verpackungsmaterialien wie Glas oder Metall sind Kunststoffe deutlich leichter. Dies führt zu erheblichen Einsparungen beim Transport und ist dem Klimaschutz zuträglich:

• Geringerer Kraftstoffverbrauch und CO₂-Ausstoß während des Transports
• Höhere Transportkapazität pro Fahrzeug
• Weniger Materialverbrauch bei gleicher Schutzfunktion

Design for Recycling gewinnt in der Verpackungsentwicklung immer mehr an Bedeutung. Dabei werden Lösungen wie Monomaterialien  statt schwer trennbarer Verbunde bevorzugt, und der Einsatz von Recyclingmaterial in neuen Verpackungen nimmt zu. Zudem erleichtert eine farbliche Kennzeichnung die Sortierung im Recyclingprozess, während gleichzeitig problematische Additive reduziert werden, um die Wiederverwendbarkeit zu verbessern.

In Hinblick auf einen geschlossenen Materialkreislauf, kommt man an Rezyklaten nicht vorbei. Mittlerweile ist mechanisches Recycling etabliert, chemisches Recycling ist hingegen weiter in der Entwicklung. Ansätze sind also da, doch es bleibt momentan noch eine Preisfrage, der sich Hersteller gegenübersehen. Oftmals ist Neuware immer noch günstiger als Rezyklat.

Durch innovative Konstruktionen und ein ausgeklügeltes Konzept beim Materialdesign wird der Materialeinsatz bei modernen Verpackungslösungen signifikant minimiert. Dies führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern trägt auch wesentlich zur Ressourcenschonung bei:

• Dünnwandige Verpackungen mit optimierter Stabilität durch spezielle Verstärkungsrippen und strategisch positionierte Versteifungselemente, die trotz Materialreduktion die mechanische Belastbarkeit aufrechterhalten
• Wellprofil-Strukturen für höhere Steifigkeit bei gleichzeitig geringerem Rohstoffeinsatz, die das biomechanische Prinzip natürlicher Strukturen wie Wellpappe auf Kunststoffe übertragen
• Konzentrate sowie Mehr- und Nachfüllpackungen mit reduziertem Verpackungsvolumen, die den Materialbedarf für die Primärverpackung um bis zu 80% senken können und gleichzeitig Transporteffizienz steigern

Auf biobasierten Materialien ruhen große Hoffnungen, dass sie fossile Rohstoffe ersetzen können. Grundlagen des Materials sind zum Beispiel Zuckerrohr, Mais oder Zellulose. Doch leider heißt biobasiert nicht automatisch umweltfreundlich. Auch Biokunststoffe sind nicht immer biologisch abbaubar. Darüber hinaus gelangen sie oftmals in den gleichen Abfallstrom wie konventionelle Kunststoffe. Ihr eigentliches Potenzial wird so leider verschenkt. Doch die Branche arbeitet weiter daran Lösungen zu finden.

Für alle, die an Materialinnovation und Zukunftstrends arbeiten, bleibt das Thema Verpackung also spannend – und anspruchsvoll. Ein Teil dieser neuen Entwicklungen lassen sich auf der K 2025 erleben. Welche neuen Anwendungen werden es sein?

Wenn Sie nicht bis zur K 2025 im Oktober warten wollen: In Teil 2 unserer Serie „Anwenderbranchen im Fokus: Verpackungen“ werden wir bald konkrete Lösungen von Ausstellern vorstellen.