Das steigende Aufkommen an Kunststoffabfällen und die wachsende Verschmutzung der Meere durch solche Abfälle haben den nachhaltigen Umgang mit Kunststoffprodukten zunehmend in den gesellschaftlichen und politischen Fokus gerückt.

Wenn schon Folie, dann wenigstens ein Material mit Recyclinganteilen – so die landläufige Meinung, die davon ausgeht, dass im Kreis geführte Stoffe quasi automatisch nachhaltiger sind. Dass es so einfach nicht ist, zeigt eine detaillierte Lebenszyklusanalyse, die alle relevanten Energie- und Stoffströme auf Basis einer allgemeingültigen Berechnungsmethode berücksichtigt

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Warum Folie aus Altkunststoff nicht zwangsläufig nachhaltig ist

Verpackungsmaterial

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Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

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3D-Blick auf Nachhaltigkeit

Interview mit Michael Baumeister, Geschäftsführer Technik & Logistik bei Brückner Maschinenbau

Michael Baumeister, COO Technology & Logistics bei der Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

„Die Verpackungsfolie wird auch in Zukunft gebraucht“

Bei ihrer Veranstaltung für die Fachpresse am Firmensitz in Oberbayern konnte die Brückner-Gruppe wirtschaftliche Entwicklungen und technische Ankündigungen präsentieren, die trotz des schwierigen Umfelds eher Freude machen.

Stabiles Geschäft: In dem extrem zyklischen Marktsektor kann Michael Baumeister, Geschäftsführer von Brückner Maschinenbau, auf substanzielle Anteile (orange) verweisen

Anlagen für Verpackungsfolien aus Monomaterialien und rezyklierbarer Beschichtung

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Elektrotechnik, Elektronik

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Kunststoff Werkstoffe

Konsumgüter

Inline-Schicht für die Kreislauf-Pflicht

Brückner verkaufte 2020 45 Produktionsanlagen zur Herstellung flexibler Kunststoff-Folien und verzeichnet das zweiterfolgreichste Geschäftsjahr seit Bestehen. Bedarf an hochwertigen Verpackungsfolien steigt weiter.

Brückner Maschinenbau verzeichnet 2020 das zweitbeste Geschäftsjahr seit Bestehen des Unternehmens.

Unternehmen

KU-Verarbeitungsmaschinen allgemein

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Brückner Maschinenbau verzeichnet Boom

Folienstrecken, Corona und nachhaltige Verpackungslösungen

Schröder, Susanne

Vor Ort bei Brückner

Ebenso vielfältig wie die Branche sind auch die Entwicklungen in der Anlagen- und Prozesstechnik der Folienextrusion und Weiterverarbeitung. Vor der K 2010 lag der Schwerpunkt auf Anlagen mit hohen Ausstoßleistungen und vielen Schichten. Dieses Jahr rücken die Folienqualität und eine effiziente Produktion in den Fokus der Anlagenbauer. 

Effizienz, Qualität und neue Anwendungsfelder 

Auf der K2013 zeigt die Windmöller & Hölscher KG, Lengerich, die 3-Schicht-Blasfolienanlage Optimex in 1800 mm Arbeitsbreite zur Herstellung von Dehnhauben-Folie mit eingelegter Seitenfalte mit hoher Leistung – ein Produkt, das zunehmend zur Ladungssicherung verwendet wird. Die 3-Schicht-Folie ist eine Gemeinschaftsentwicklung mit Dow Chemical, die bei sehr guten optischen Eigenschaften hohe Haltekräfte und Durchstoßfestigkeiten erzielt, ohne auf die kostenintensiven EVA-Rohstoffe zurückzugreifen. 

Herstellung von Dehnhauben-Folie mit eingelegter Seitenfalte 

3-Schicht-Blasfolienanlage Optimex 

Dass auch bei einer reifen Technologie wie der Folienextrusion noch Innovationen möglich sind, zeigten die Aussteller von Anlagen und Komponenten zur Herstellung von Folien auf der K 2013. Neuerungen im Großen wie im Kleinen sorgen für effizientere Produktionsanlagen und bessere Folienqualität. 

Folienextrusion: Effizienz und Qualität lassen sich immer noch steigern 

Eine Branche mit viel Potenzial 

Mithilfe der MDO-Technologie lassen sich Kunststofffolien mit einzigartigen Eigenschaftsspektren realisieren. Durch Optimierungen der Maschinen- und Steuerungstechnik werden die Wirtschaftlichkeit bestehender MDO-Anwendungen weiter verbessert und neue Einsatzfelder erschlossen. 

Die Eigenschaften von Kunststofffolien durch monoaxiales Verstrecken gezielt anpassen  

Gestreckte Limits  

Die Zugabe von Calciumcarbonat in den Blasfolienprozess ist der effektivste Weg, die Produktivität und Ausstoßleistung zu steigern sowie die mechanischen Eigenschaften der Folie zu verbessern. Mit einer neu entwickelten Technologie ist es nun möglich, auch pulverförmiges CaCO3 direkt hinzuzudosieren.  

Direkte Extrusion mit mineralischen Zuschlagsstoffen  

Extruder

Calciumcarbonat veredelt Blasfolien 

Alle drei Jahre lädt die Windmöller & Hölscher KG (W&H) die Fachwelt zur Hausmesse Expo in ihr Stammwerk nach Lengerich ein. Am 10. und 11. Juni kamen über tausend Gäste aus 60 Ländern, um sich von dem umfangreichen Portfolio zur Herstellung von flexiblen Verpackungen beeindrucken zu lassen.  Während der Hausmesse Expo 2015 sprach Gerhard Gotzmann mit Dr. Jürgen Vutz, CEO und Gesellschafter von W & H, und Dipl. Wirt.-Ing. Peter Steinbeck, geschäftsführender Gesellschafter, über Trends im Folienmarkt sowie die strategische Ausrichtung des Unternehmens. 

Vom Granulat über die Extrusion bis zum Endprodukt 

Integrierte Prozessketten für Folienverpackungen 

Die stetige Verringerung der Foliendicke zur Kosten- und Gewichtsreduzierung sowie die Steigerung der Produktionsgeschwindigkeiten führen dazu, dass es immer häufiger zu Problemen durch elektrostatische Aufladung der Folien im Produktionsprozess kommt, die sämtliche Anstrengungen zur Optimierung des Produktionsprozesses in Frage stellen. Mit dem Manager IQ Easy bietet Simco-Ion Netherlands, Lochem/Niederlande, die Möglichkeit, mit bis zu 32 Geräten zur Kontrolle der elektrostatischen Aufladung alle Anlagenkomponenten in einem einzelnen Prozess von einer zentralen Stelle aus zu überwachen und zu steuern (Bild). 

Simco-Ion 

Qualitätssicherung

Elektrostatische Aufladung komponentenübergreifend kontrollieren 

Meech International, Oxon/Großbritannien, hat seine Hyperion-Elektrostatiksysteme mit der Einführung der Hyperion 971IPS-30 DC-Elektrode (Bild) für sehr große Reichweiten weiter ausgebaut. Beim Auf-/Umwickeln einer Folienbahn können hohe statische Ladungen auf isolierenden Materialien entstehen, die zu fehlerhafter Bahnspannung, Anziehung von Staub auf die Oberfläche der Kunststoffbahn oder elektrostatischen Schocks für die Bediener führen können. Eine Elektrode, die alle Aufladungen von der Oberfläche des Materials entfernt, kann diese Probleme lösen. Mit einem Arbeitsabstand von 200 bis 1500 mm eignet sich die vorgestellte Elektrode für sehr weitreichende Anwendungen, wie z. B. Wickler mit großem Durchmesser und Wendewickler. Das eingesetzte Überwachungssystem liefert konstante Leistung und sendet lokale und ferngesteuerte Alarme, wenn die Elektrode gereinigt werden muss. 

Meech 

Ladungsfreie Folienbahnen 

Hohe Wirtschaftlichkeit der Produktion steht nach wie vor ganz oben auf der Wunschliste der Folienhersteller. Der Schlüssel dafür ist steigende Anlagenproduktivität durch lückenlose Prozessüberwachung, die eine zunehmende Vernetzung der Anlagenkomponenten voraussetzt. Daraus ergibt sich aber auch die Möglichkeit, Folien hoher Qualität effizienter herzustellen. 

Folienextrusion in Zeiten von Industrie 4.0 

Effizient zu höherer Qualität 

Rund 590 000 Tonnen Backsheet-Folien werden heute pro Jahr verbraucht – mit steigender Tendenz. Rund die Hälfte davon sind atmungsaktive Folien, beispielsweise für Windeln. Im Blasfolienverfahren lässt sich ein Down-Gauging-Potenzial von rund 25 Prozent erreichen. 

Effizientere Folienherstellung für wachsenden Hygienemarkt 

Technologiewechsel bei Backsheet-Folie 

Trendbericht zur Blasfolien- und Flachfolienextrusion

Im Sinne der Nachhaltigkeit müssen Folienextrusionsanlagen sowohl Rezyklate verarbeiten, als auch recyclingfähige Produkte herstellen. Der Trend geht zu Monomaterial-Produkten und einer optimal auf das Produkt zugeschnittenen Anlagenauslegung. Die Mehrschichtigkeit an sich stellt kein Problem beim Recycling dar, solange alle Schichten aus einer Kunststoffklasse bestehen. Die Digitalisierung bleibt ein wichtiger Treiber, da die digitalen Werkzeuge zur Lösung der anstehenden Probleme beitragen.

Nach zwei turbulenten Jahren freuen sich die Hersteller von Folienanlagen über eine positive wirtschaftliche Entwicklung. Auf Grundlage von Interviews mit führenden Unternehmen beschreibt Kunststoffe das aktuelle Stimmungsbild.

Ulrich Reifenhäuser, CSO der Reifenhäuser Gruppe: „Nach anfänglicher Unsicherheit im Zuge der Corona-Pandemie, haben sich die zurückliegenden 15 Monate sehr positiv entwickelt. Neben dem Vliesstoffbereich, der aufgrund der Nachfrage nach Atemschutz-Vlies eine Auftragswelle erlebt hat, verspürte auch der Folienbereich zunehmendes Wachstum. Hier hat die Pandemie die Nachfrage nach Verpackungen – besonders für Lebensmittel, Hygiene- und Medizinprodukte – generell verstärkt. Das Bewusstsein für Hygiene ist weltweit gestiegen und Kunststofffolien leisten in vielen Bereichen einen wirksamen Schutz vor der Ausbreitung von Krankheitserregern.“

 Michael Baumeister, COO Technology & Logistics bei der Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, beschreibt die Geschäftsentwicklung wie folgt: „Das vergangene Geschäftsjahr war vom Auftragseingang her das zweiterfolgreichste der Unternehmensgeschichte. Zuversichtlich stimmt auch der Ausblick auf die nächsten Jahre: Der Auftragsbestand reicht weit bis ins Jahr 2023.

Auch Dr. Holger Niemeier, Leiter des Bereichs Folientechnologie und Mitglied des Vorstands der Hosokawa Alpine AG, bestätigt den positiven Trend: „Wir verzeichnen hohe Auftragseingänge aus nahezu allen Märkten und erwarten einen positiven Jahresabschluss 2021.“

Bei Windmöller & Hölscher (W&H) ist die Auftragslage ebenso erfreulich. Dr. Lennart Ederleh, Technical Sales Director Extrusion: „Insbesondere in der Corona-Pandemie kam uns zugute, dass wir mit den drei Bereichen Extrusion, Verarbeitung und Druck breit aufgestellt sind. Durch viele internationale Servicecenter und digitale Lösungen waren wir in der Lage, auch Kunden im Ausland während des Lockdowns zu betreuen. Dass wir ein Familienunternehmen mit einer Firmenhistorie von über 150 Jahren sind, hat am Markt ebenfalls für Vertrauen gesorgt. Wir konnten 2020 mit 928 Mio. Euro Umsatz als Gruppe abschließen und erwarten auch weiterhin eine positive Entwicklung.“

Welche Themen in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen haben

Beim Blick zurück lassen sich Tendenzen ausmachen, die die heutigen Themen der F&E-Abteilungen bestimmen. Hier steht bei allen das Thema Nachhaltigkeit an erster Stelle. „In der Vergangenheit wurde stark an der Effizienzschraube gedreht. Auch die Kühlung stand lange im Mittelpunkt, um die Produktivität zu erhöhen“, so Niemeier. „Monomateriallösungen spielen eine immer größere Rolle, in diesem Bereich ist die Nachfrage deutlich gestiegen“, so der Alpine-Vorstand weiter.

Reifenhäuser sieht das Thema Nachhaltigkeit als Chance, auch wenn der öffentliche Druck auf Kunststoff wächst. Ulrich Reifenhäuser: „Wir verstehen den Wandel zur Nachhaltigkeit nicht als Bedrohung, sondern unterstützen unsere Kunden, den Anforderungen hinsichtlich recycelbarer Produkte, erhöhter Rezyklatanteile und biologisch abbaubarer Kunststoffprodukte gelassen entgegenzublicken, an Geschwindigkeit zu gewinnen und Nachhaltigkeit als Chance für wirtschaftlichen Erfolg zu nutzen.“

Einen weiteren wichtigen Punkt sieht Lennart Ederleh, W&H, in der Offenheit in Bezug auf Datenaustausch und Zusammenarbeit: „Wir kommen aus einer Welt, wo jeder seine Prozessstufe im Blick hatte und diese optimiert hat. Wenn wir heute über Circular Economy sprechen, müssen wir den Horizont breiter machen und auch über Unternehmensgrenzen hinaus schauen. So kommen wir von einem lokalen auf ein globales Optimum. Egal wer welche Lösung entwickelt, muss offen sein für einen Datenaustausch. Dabei ist es wichtig, nicht nur Daten ‚hin- und herzuschubsen‘ und einen großen Datenberg zu erzeugen. Sondern diese Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette clever zu interpretieren. Hier setzt unsere Plattform Ruby an. Über diese Transparenz lässt sich dann auch Nachverfolgbarkeit darstellen, z. B. ein Nachweis von Rezyklatanteilen in Folien.“

Die Produktpalette von Alpine umfasst Blasfolienanlagen von Mono bis zu 11-Schicht (Titelbild), wahlweise mit monoaxialen Reckanlagen. Die MDO wurde in diesem Jahr für eine noch bessere Planlage optimiert. Auch ein Dienstleistungsbereich einschließlich Projektierung gehört zum Kundenservice. Neu im Programm ist ein Hochleistungs-Folienwickler der Baureihe AW. Er ermöglicht einen Rollenwechsel in unter 45 Sekunden und bietet viele praktische Features für eine qualitativ hochwertige und prozesssichere Rollen-Produktion.

Reifenhäuser stellt im Blasfolienbereich die patentierte EVO Ultra Stretch-Technologie vor, mit der sich Monomaterial-Verbunde (Full-PE-Folie) für flexible Verpackungen herstellen lassen (Bild 1). Durch die ausschließliche Verwendung von PE ist die Folie voll recyclingfähig. Die Ultra Stretch-Reckeinheit verleiht mit bis zu 10-facher Stretchrate der PE-Folie verbesserte mechanische Eigenschaften für den einfachen PET-Ersatz. Die Position der Reckeinheit direkt im Abzug der Blasfolienanlage macht den Prozess stabil und effizient, so der Hersteller. Die noch extrusionswarme Folie wird dabei ohne ein erneutes Aufheizen gestreckt.

Die Kernkompetenz von Brückner liegt in der Folien-Strecktechnologie: sowohl monoaxial als auch biaxial sowie simultan. Der Hersteller von Anlagen für Flachfolien entwickelte In den Jahren 1993 bis 1996 das kontinuierliche Lisim-Simultanreckverfahren, bei dem die Folie mithilfe von Linearmotoren in einem Arbeitsgang in zwei Richtungen verstreckt wird (Bild 2). Die etablierte Technologie bietet hohe Zuverlässigkeit und erzielt sehr gute Folieneigenschaften.

Ein Produkt-Highlight bei W&H ist die Optimex II, eine Blasfolienanlage für drei bis fünf Schichten, die jetzt mit einer größeren Arbeitsbreite bis zu 2,60 m erhältlich ist. Passend dazu gibt es den Folienwickler Filmatic II O (Bild 3). Der modular aufgebaute Kontaktwickler wurde mit Fokus auf eine optimale Rollenqualität entwickelt. Dazu wurden zahlreiche technische Entwicklungen vorgenommen und großer Wert auf eine intuitive Benutzerführung gelegt.

Im Bereich der Flachfolie stellt Reifenhäuser die Mirex PET/PLA Sheet-Anlage in den Fokus. Bei Bedarf ist die Anlage für eine schnelle und einfache Umstellung auf PLA-Verarbeitung vorbereitet. Der biobasierte Werkstoff PLA eignet sich aufgrund seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften gut als nachhaltiger Ersatz für PET-basierte Thermoplaste. Die REItruder Doppelschneckenextruder-Technologie ermöglicht dabei u. a. Direktextrusion ohne Vortrocknung und die Verarbeitung von hohen Anteilen an Additiven und Füllstoffen. Sie ist für den Einsatz im Lebensmittelbereich FDA-zugelassen.

Bei Brückner setzt man in der Zukunft ebenso auf flexible Anlagen, die einen Materialwechsel zwischen PE und PP ermöglichen. Das Ziel ist, dass der Kunde ohne lange Umrüstzeiten seine Anlagen voll auslasten kann.

Auch bei W&H steht Flexibilität und damit der Kunde mit seinen Bedürfnissen im Mittelpunkt. „Wir entwickeln gemeinsam mit dem Kunden wirtschaftlich sinnvolle Anlagen, die seinen Bedürfnissen und Marktanforderungen entsprechen. Dabei werden von Anfang an Weiterentwicklungen und Marktanpassungen mitgedacht und eingeplant. Für maximale Produktivität und Zukunftssicherheit“, so Lennart Ederleh.

Neben der Nachhaltigkeit ist das Thema Digitalisierung ein Megatrend, der sich fortsetzt. Bisher ist in der Extrusionsbranche von einer echten Vernetzung von Anlagen – sodass diese miteinander interagieren – noch nicht viel zu sehen. Im ersten Schritt geht es deshalb erst einmal um durchgängige Datenflüsse von ERP-Systemen über Maschinen und Prozesse bis hin zum Produkt.

Reifenhäuser bietet von der Anlagensteuerung über vollautomatische Assistenzsysteme und Remote-Service bis zur ganzheitlichen Integration in ERP-Systeme eine große Bandbreite an Digitalisierungslösungen für moderne Produktionsanlagen.

Auch bei Brückner wird an vielen Stellen im Unternehmen an der Digitalisierung gearbeitet. Machine Condition Monitoring (MCM), die wachsende Anzahl von Assistenzsystemen zur Anlagensteuerung und Easy Operation (EOP) sind Beispiele für Brückners Angebot hinsichtlich digitaler Features für Folien-Streckanlagen. Letzteres ist Teil der „Brückner One“-Lösung: Eine digitale Plattform, die alle Belange der Folienstreckanlage entlang des Lebenszyklus sowie deren Bedienung unterstützt – alles aus einer Hand. Die digitale Serviceplattform ist Standard bei allen Neuanlagen und für ältere Anlagen zur Nachrüstung verfügbar.

W&Hs Antworten auf die digitale Plattform heißen Ruby Go und Ruby Gain. Die Systeme verknüpfen Inline- und Offline-Prozessdaten und sorgen für eine Überwachung aller Produktionsparameter in Echtzeit.

Sind Mehrschichtfolien in Zukunft noch das Thema – oder kehrt sich der Trend um, da die Recyclingfähigkeit immer wichtiger wird? Hierzu liefern die von uns befragten Hersteller klare Antworten. Holger Niemeier von Alpine: „Mehrschichtigkeit stellt prinzipiell kein Problem beim Recycling dar, es kommt darauf an, ob verschiedene Kunststoffklassen verwendet werden. Mit mehreren Schichten lassen sich ggf. sogar Eigenschaften erzielen, die sonst nur durch die Kombination verschiedener Kunststoffarten erzielt werden können. Daher spricht Mehrschichtigkeit nicht gegen Nachhaltigkeit.“

Ähnlich sieht es Ulrich Reifenhäuser: „Mehrschicht-Folien bedeuten nicht automatisch, dass keine Rezyklierfähigkeit gegeben ist. Wichtig ist, dass die verwendeten Materialien im Sinne des Recyclings kompatibel sind oder im Idealfall nur eine Kunststoffsorte verwendet wird. Die Mehrschicht-Full-PE-Blasfolien sind ein gutes Beispiel für einen Monomaterialverbund, der vollständig recyclingfähig ist.“

Lässt sich eine hohe Produktqualität auch bei Einsatz von Rezyklaten halten? Laut Alpine ist das in vielen Anwendungen möglich, auch wenn bisher nicht überall recyceltes Material zum Einsatz komme. Am Ende sei immer die Qualität des Rezyklats entscheidend. „Noch ist für bestimmte Anwendungen die Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Rezyklate allerdings sehr gering“, ergänzt Reifenhäuser.

Folienextrusion ist Massenproduktion: Welcher Hebel sichert zukünftig die Effizienz der Anlagen? „Der wichtigste Hebel ist die optimal auf das Produkt zugeschnittene Anlagenauslegung. Gerade bei Massenprodukten, wie z. B. metallisierbare Folie, ist bei der Anlagenauslegung weniger oft mehr“, glaubt Ulrich Reifenhäuser. „Optionen, die für diese Produkte keinen Mehrwert bringen, erhöhen nur die Investition und die Bedien-Komplexität der Anlage.“

Bei Brückner sind im Bereich der Folien-Strecktechnologie die Anlagenbreite und -geschwindigkeit entscheidende Faktoren. „Das betrifft nicht nur die bereits heute sehr schnellen Verpackungsfolienanlagen, sondern auch Spezialanlagen. Hier arbeiten wir an Steigerungen beider Werte, um eine höhere Anlageneffizienz zu erzielen. Zudem stehen Energie- und Rohstoffeffizienz bei uns im Bereich F&E im Fokus“, erklärt Baumeister.

Bei Alpine wird unter anderem am Einsatz eines zweiten Kühlrings zur Leistungssteigerung gearbeitet. „Wir sehen einen Trend Richtung vereinfachte Anlagenbedienung, bei dem der Betreiber der Anlage „alles auf einen Blick“ erfassen kann“, so Niemeier.

Ähnlich beschreibt es Lennart Ederleh: „Die Prozesse werden komplexer und es wird immer schwieriger, gut ausgebildete Operator zu finden. Deshalb gestalten wir die Bedienung so einfach wie möglich, um die unübersichtlichen Prozesse für den Kunden beherrschbar zu machen.“

Das große Schlagwort, das über allem schwebt, lautet Kreislaufwirtschaft. Kunststofffolien sind leistungsfähige Produkte, die bei ganzheitlicher Betrachtung – insbesondere in Bezug auf den Klimaschutz – ein großes Nachhaltigkeitspotenzial im Verpackungsbereich besitzen. Aufgrund ihres geringen Gewichts im Vergleich zu anderen Materialien, wie Glas oder Metall, verursachen sie beim Transport von Gütern einen geringeren CO2 -Ausstoß. Außerdem ist der Energiebedarf für das Recycling geringer. Das Problem ist jedoch, dass Kunststoffabfälle noch deutlich zu selten recycelt werden.

Ulrich Reifenhäuser: „Um dies zu ermöglichen, sind zwei wesentliche Grundvoraussetzungen erforderlich: vollständig recycelbare Verpackungen und hochentwickelte Recyclingprozesse. Für die erste Voraussetzung gibt es bereits verschiedene recycelbare Verpackungslösungen. Um die zweite Voraussetzung zu erfüllen, müssen die heutigen Abfallströme betrachtet werden. Selbst voll recycelbare Verpackungen werden oft nicht präzise genug für ein hochwertiges Recycling sortiert. An dieser Stelle kommen die beiden Megatrends Nachhaltigkeit und Digitalisierung zusammen. Mithilfe sogenannter digitaler Produktpässe kann die Grundlage für einen hochentwickelten Recyclingprozess geschaffen werden, indem bei der Herstellung von Kunststoffverpackungen recyclingrelevante Eigenschaften automatisch erfasst werden. So werden präzise Informationen entlang der Wertschöpfungskette weitergegeben und können über spezielle Markierungen wie digitale Wasserzeichen oder QR-Codes auf der Verpackung abrufbar gemacht werden. Anhand dieser Zusatzinformationen können Abfallsortieranlagen wiederverwertbare Verpackungen identifizieren und recyclingfreundliche und sortenreine Fraktionen bilden. Die Kombination aus vollständig recycelbaren Verpackungen und Lebenszyklusdaten aus dem digitalen Produktpass für ein präzises Abfallmanagement ist der Schlüssel zur Gewinnung hochwertiger Rezyklate, um den Kreislauf zu schließen und aus der Value Chain einen Value Cycle zu machen.“ Reifenhäuser setzt sich im Rahmen der R-Cycle Initiative zusammen mit weiteren Partnern für die Entwicklung eines Standards für digitale Produktpässe ein (siehe Kasten S. 75).

Michael Baumeister auf die Frage, was die wichtigsten Themen der Zukunft werden: „Kunststoff und Umwelt! Bei Brückner ist man davon überzeugt, dass die Zukunft auch weiterhin dem Kunststoff gehört, wenn er nachhaltig benutzt und wiederverwendet wird. Als Teil einer Kreislaufwirtschaft können die unbestreitbaren Vorteile des Kunststoffs mit den Nachhaltigkeitszielen einer modernen Gesellschaft absolut gut kombiniert werden. Brückner arbeitet intensiv daran, dass auf den Maschinen Folien mit dem geringstmöglichen Ressourceneinsatz und der höchstmöglichen Recyclingfähigkeit hergestellt werden können. Dabei kooperieren wir auch in diversen Konsortien mit Partnern der gesamten Wertschöpfungskette, vom Rohstoffhersteller bis zum Brandowner. Beispiele dafür sind die Initiativen R-Cycle (siehe Kasten) oder PrintCYC.“

Holger Niemeier räumt Kooperationen in der Zukunft einen hohen Stellenwert ein: „Die Herausforderungen einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft im Flexible Packaging können wir nur gemeinsam mit allen Partnern entlang der Wertschöpfungskette meistern. Unsere Blasfolienanlagen müssen dabei auf der einen Seite Folien produzieren, die recyclingfähig sind, und auf der anderen Seite recyceltes Material optimal verarbeiten können. Die zentrale Herausforderung ist das Zusammenspiel der gesamten Branche. Es gilt, weiter Folieneigenschaften zu optimieren und dabei den Material- und Energieeinsatz zu minimieren.“

Das Rennen um die erste Full-PE-Folie mit Barrierefunktionalität

Wird eine Full-PE-Folie in der Zukunft auch eine Barrierefunktion bieten können? Stand heute arbeiten alle daran – es wird spannend sein, welche Entwicklungen die Hersteller im nächsten Jahr zur K-Messe präsentieren.

Lennart Ederleh, W&H: „Es wird Entwicklungen geben, die auch einen sortenreinen Verbund mit einer gewissen Barrierefunktionalität ermöglichen. Sortenrein, aber nicht aufgebaut aus einem Polymer; sondern sortenrein, wie es im Moment sich durchzusetzen scheint, dass wir ca. 5 % Fremdmaterial zulassen. In diesem Bereich gibt es sehr viel Entwicklungsarbeit. Die Vorgabe ist – mit einem geringen Anteil an Fremdmaterial – Sperrwirkungen zu erreichen, die es ermöglichen, auch Lebensmittel zu verpacken, die eine Sauerstoffbarriere benötigen.“

Bei Brückner wird in die gleiche Richtung geforscht: „Der Trend geht Richtung Mono-Materialen. Mit Inline-Coating bekommen wir auch in Mono-Strukturen eine sehr gute Barriere hin“, so Baumeister.

In der Vergangenheit war die Materialperformance ein bestimmendes Thema. Dies bleibt im Grunde genommen auch in der Zukunft so – nur mit anderen Vorzeichen. Denn es geht um die Leistungsfähigkeit von Rezyklaten, die im Moment noch nicht in ausreichender Menge, Qualität und zu einem Preis verfügbar sind, der die Verarbeitung wirtschaftlich macht. Um die Branche fit für die Zukunft zu machen, arbeiten viele Rohstoff-, Anlagen und Verpackungshersteller eng zusammen. In einer ganzen Reihe von Entwicklungsprojekten wird an neuen Werkstoffkombinationen, recycelbaren Produkten und energieeffizienten Anlagen geforscht. Das Projekt R-Cycle ist nur ein Beispiel dafür. Nach dem Motto „weniger ist mehr“ fordern Verarbeiter von Maschinenherstellern Anlagen, die sich einfach steuern lassen und Folien verarbeiten, die aus weniger verschiedenen Materialklassen bestehen. Das alles bei hervorragenden Eigenschaften, versteht sich.

Hosokawa Alpine AG  

https://www.hosokawa-alpine.de/

Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG 

https://www.brueckner.com

Windmöller & Hölscher KG  

https://www.wuh-lengerich.de

Reifenhäuser GmbH & Co.KG Maschinenfabrik 

https://www.reifenhauser.com

Ausgabenartikel KU10-21

Ulrich Reifenhäuser: „Gerade bei Massenprodukten ist bei der Anlagenauslegung weniger oft mehr. Optionen, die für diese Produkte keinen Mehrwert bringen, erhöhen nur die Investition und die Bedien-Komplexität der Anlage.“

Michael Baumeister, Brückner Maschinenbau: „Der Trend geht Richtung Mono-Materialen.  Mit Inline-Coating bekommen wir auch in Mono-Strukturen eine sehr gute Barriere hin.“

Bild 2. Brückner versteht sich aufs biaxiale Verstrecken von Folien. Beim Lisim-Simultanreckverfahren wird die Folie mithilfe von Linearmotoren in einem Arbeitsgang in zwei Richtungen verstreckt 

Hosokawa Alpine produziert Blasfolienanlagen für die Produktion mit einer bis elf Schichten. Hier der Blick ins Herzstück – die Schlauchbildungszone – einer 5-Schicht-Anlage

Bild 3. Der modular aufgebaute Kontaktwickler Filmatic II O wurde mit Fokus auf eine optimale Rollenqualität entwickelt

Dr. Lennart Ederleh, Technical Sales Director Extrusion: „Wir müssen offen für einen Datenaustausch sein – und auch über Unternehmensgrenzen hinaus schauen.“

Dr. Holger Niemeier, Hosokawa Alpine AG: „Die Herausforderungen einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft können wir nur gemeinsam mit allen Partnern entlang der Wertschöpfungskette meistern“

Bild 1. Bei der Reifenhäuser EVO Ultra Stretch Anlage wird die PET-Schicht durch verstrecktes PE ersetzt. Die Positionierung der Reckeinheit liegt direkt im Abzug 

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Dieser Artikel entstand mit Unterstützung von Christoph Dohm, M. Sc., der am Institut für Produkt Engineering (ipe) an der Universität Duisburg-Essen im Bereich der Blasfolienextrusion forscht.

Recyclingfähige Rezepturen, der Einsatz globaler Identifikationsnummern, standardisierte Datenformate und der Aufbau einer stabilen Serverstruktur: R-Cycle schafft die Grundlagen für eine geschlossene Kreislaufwirtschaft. Seit rund zweieinhalb Jahren werden die Entwicklungsarbeiten zur Rückverfolgbarkeit von Folienrezepturen vorangetrieben. Erste Zwischenergebnisse wurden bereits auf der K 2019 dem Fachpublikum vorgestellt – mit positiver Resonanz und zahlreichen Anregungen für neue Pilotprojekte. Seitdem konnten große Fortschritte erzielt werden. R-Cycle verfügt schon heute über die Fähigkeit, alle recyclingrelevanten Informationen während der Produktion von Verpackungsfolien digital abzubilden und die gesammelten Informationen zur Verfügung zu stellen. Hierbei werden alle relevanten Parameter automatisiert über ein IoT-Gateway in die Datenbank eingetragen, Verpackungen eindeutig markiert und mit global gültigen Identifikationsnummern serialisiert. Das Projekt gewann im Sommer 2021 den Deutschen Award für Nachhaltigkeitsprojekte; in der Kategorie Verpackung erreichte die Initiative den 1. Platz.

Als Partner sind bei R-Cycle involviert:

 Arburg, Brückner Maschinenbau, Comexi, EECC European EPC Competence Center, Erema Group, GS 1 Germany, Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV), Kampf Jagenberg Group, Kautex Maschinenbau, Multivac, ProData, Reifenhäuser, Steinert

<a href="http://www.r-cycle.org">www.r-cycle.org</a>