Ziel der Entwicklung

Das vorliegende Projekt verfolgte das Ziel, ein umfassendes Verständnis für die Auswirkungen von Restanhaftungen an faserbasierten post-consumer Verpackungen auf die Altpapierlogistik und das Altpapierrecycling zu erarbeiten. In den vergangenen Jahren hat sich die Verpackungsindustrie aufgrund gesetzlicher Anreize und eines steigenden ökologischen Bewusstseins der Verbraucher stark gewandelt. Immer mehr Unternehmen ersetzen Kunststoffverpackungen durch faserbasierte Lösungen. Diese Entwicklung führt jedoch zu einer signifikanten Zunahme faserbasierter Verpackungen, die in direktem Kontakt mit Füllgütern stehen, was nach Gebrauch unvermeidlich zu Restanhaftungen führt. Diese Restanhaftungen stellen ein potenzielles Störpotenzial für die Altpapierlogistik und das Recycling dar, da sie die Qualität des recycelten Materials beeinträchtigen können.
Die Motivation für das Projekt liegt in der Notwendigkeit, die Herausforderungen, die durch Restanhaftungen entstehen, systematisch zu untersuchen und Lösungen zu entwickeln, die sowohl den Anforderungen der Recyclingindustrie als auch den Erwartungen der Verbraucher gerecht werden. Der Impuls aus der Wirtschaft ist klar: Unternehmen benötigen fundierte Daten und Handlungsempfehlungen, um die Recyclingfähigkeit ihrer Verpackungen zu optimieren und den gesetzlichen Anforderungen zu entsprechen. Derzeit gibt es jedoch keine umfassenden Bewertungsmethoden für faserbasierte Verpackungen mit Restanhaftungen im Papierbereich.
Das zentrale Problem, das das Projekt adressiert, ist die mangelnde Kenntnis über den Einfluss von Restanhaftungen auf die Effizienz des Altpapierrecyclings. Konventionelle Methoden zur Bewertung der Recyclingfähigkeit berücksichtigen die Restentleerbarkeit von Verpackungen nicht, was zu einer unzureichenden Einschätzung des Störpotentials führt. Die Restanhaftungen beeinträchtigen letztlich die Qualität des recycelten Papiers und verringern die Recyclingquote. Zudem gibt es bislang keine etablierten Standards oder Methoden, die eine umfassende Bewertung von faserbasierten Verpackungen mit Restanhaftungen ermöglichen.

Vorteile und Lösungen

Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, wurden verschiedene wissenschaftliche Untersuchungen durchgeführt, darunter:
– Systematische Untersuchung des Füllgutes: Die Beschaffenheit und Eigenschaften des Füllgutes werden analysiert, um deren Einfluss auf die Restentleerbarkeit der Verpackungen zu verstehen.
– Restentleerbarkeit: Die Fähigkeit, Verpackungen vollständig zu entleeren, wird in Kombination mit verschiedenen Füllgütern untersucht.
– Charakterisierung der Beladung: Die mikrobielle Belastung der wässrigen Phase wird in Abhängigkeit von der Art und Menge der Restanhaftungen charakterisiert, um deren Einfluss auf die Recyclingprozesse zu bewerten.
– Lagerung: Die zeitliche Entwicklung der Keimbelastung während der Lagerung von Verpackungen mit Restanhaftungen wird erfasst, um die Auswirkungen auf die Qualität des recycelten Materials zu verstehen.
– Korrelation der Analyseergebnisse: Die Ergebnisse der verschiedenen Untersuchungen werden miteinander korreliert, um Rückschlüsse auf das Störpotential zu ziehen.

Die im Rahmen des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse haben gezeigt, dass die Restentleerbarkeit von Verpackungen stark vom Design und der Art des Füllguts abhängt. Kritische Kombinationen wurden identifiziert, die besondere Aufmerksamkeit erfordern. Zudem wurde festgestellt, dass Lebensmittelrestanhaftungen die mikrobielle Kontamination in Verbindung mit Wasser erhöhen können, während die Kompostierung von faserbasierten Verpackungen nur für speziell entwickelte Verpackungen möglich ist.
Die adaptierte Methode zur Bewertung der Restentleerbarkeit erlaubt eine quantitative und qualitative Bewertung des Störpotentials. Dies bietet nicht nur den Verpackungsdesignern und Unternehmen wertvolle Einblicke in die Optimierung ihrer Produkte, sondern trägt auch zur Verbesserung der Recyclingprozesse bei.
Die entwickelten Methoden und Erkenntnisse bieten die Grundlage für die Schaffung eines modularen Dienstleistungskonzepts zur Beratung hinsichtlich der Einflussfaktoren von Restanhaftungen. Ziel ist es, den Akteuren der Verpackungsindustrie Handlungsempfehlungen zu geben, um die Recyclingfähigkeit faserbasierter Verpackungen zu optimieren und somit einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft zu leisten. Durch die Veröffentlichung als PTS-Methode wird zudem anderen Anbietern die Möglichkeit eröffnet, die Untersuchungspraxis zur Restentleerbarkeit zu etablieren. Dies wird langfristig zu einer Verbesserung der Recyclingquote und der Qualität des recycelten Materials führen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die entwickelten Wissensbausteine und Dienstleistungen zur Beratung von Entwicklern, Verpackungsdesignern und Inverkehrbringern faserbasierter Verpackungen richten sich an eine Vielzahl von Zielgruppen, die entscheidend zur Optimierung von Verpackungsdesigns und zur Verbesserung der Recyclingfähigkeit von Verpackungen beitragen können. Die Hauptzielgruppen sind:
– Internationale Unternehmen der Papierherstellung profitieren von der Möglichkeit, die Qualität des eingesetzten Altpapiers zu verbessern. Durch die Optimierung der Verpackungsdesigns können sie hochwertigere Faserquellen nutzen, die weniger Restanhaftungen aufweisen.
– Internationale Unternehmen der Papierverarbeitung können durch die Anwendung der entwickelten Beratungsdienstleistungen ihre Produktionsprozesse effizienter gestalten und die Qualität ihrer Endprodukte steigern. Die Reduzierung des Störpotentials durch Restanhaftungen führt zu weniger Ausschuss und geringeren Verarbeitungskosten.
– Handelsunternehmen profitieren durch die Möglichkeit, Verpackungen anzubieten, die sowohl ökologisch nachhaltig sind als auch kosteneffizient im Hinblick auf die Lizenzgebühren. Ein auf Recyclingfähigkeit ausgerichtetes Verpackungsdesign kann zudem das Kaufverhalten der Verbraucher positiv beeinflussen.
– Entsorger profitieren indirekt von der erhöhten Altpapiermenge, die durch die Substitution von Kunststoffverpackungen mit faserbasierten Verpackungen generiert wird. Ein besseres Verständnis von Restanhaftungen ermöglicht es ihnen, die Logistik und Aufbereitung von Altpapier effizienter zu gestalten.
– Altpapier einsetzende Industrie hat ein starkes Interesse daran, das Störpotential durch Restanhaftungen besser einzuschätzen, um zusätzliche hochwertige Faserquellen zu erschließen und somit ihre Produktionskosten zu senken.
Der Transfer der Forschungsergebnisse in die Anwenderunternehmen erfolgt durch verschiedene Ansätze:
– Neues Dienstleistungsangebot „ReCoVer“: Dieses Angebot umfasst verschiedene Dienstleistungsstufen, die den Unternehmen helfen, das Störpotenzial von Restanhaftungen zu bewerten und zu minimieren.
– Beratungsleistungen zur Verpackungsoptimierung: Die PTS bietet maßgeschneiderte Beratungen an, die sich auf die spezifischen Bedürfnisse der Unternehmen konzentrieren.
– Einbindung in Auftragsforschung: Unternehmen können im Rahmen von Forschungsprojekten zusammenarbeiten, um spezifischen Herausforderungen der Optimierung faserbasierter Verpackungen gemeinsam mit Unterstützung durch die PTS zu begegnen.
– Webbasierte Werkzeuge: Die Entwicklung von digitalen Tools zur Bewertung der Recyclingfähigkeit und zur Optimierung von Verpackungsdesigns ermöglicht eine einfache und effiziente Anwendung der Forschungsergebnisse.
Die wirtschaftlichen Effekte der entwickelten Dienstleistungen sind vielversprechend:
– Umsatzsteigerung: Es wird erwartet, dass durch die neuen Dienstleistungen in den nächsten fünf Jahren ein Umsatz von ca. 5,1 Millionen Euro generiert wird. Davon entfallen etwa 66 % auf Einsparungen bei den Transferunternehmen, was die Attraktivität der Dienstleistungen unterstreicht.
– Erhöhte Wertschöpfung: Entsorgungsunternehmen können durch die verbesserte Bewertung von Restanhaftungen ihre Wertschöpfung steigern, indem sie gezielt hochwertige Faserquellen identifizieren und nutzen.
– Marktveränderungen: Eine gesteigerte Recyclingfähigkeit und die damit verbundene Reduzierung von Restanhaftungen könnten zu einem Anstieg des Angebots an Altpapier und einer Preissenkung für bestimmte Papierqualitäten führen, was langfristig die gesamte Branche beeinflusst.
Insgesamt wird durch die entwickelten Dienstleistungen und das generierte Wissen ein wichtiger Beitrag zur Kreislaufwirtschaft geleistet, der sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile für die Zielgruppen mit sich bringt.