Alexander Witt: "Der bewusste Einsatz von Verpackungen schont wertvolle Ressourcen"

Das Thema Produktschutz spielt bei der Initiative eine vordergründige Rolle. In meiner Grafik weiter oben, in der ich beschreibe, was eine optimale Verpackung für mich bedeutet, benutze ich SAVE FOOD als Synonym für genau diesen optimalen Schutz. Pro Jahr verkommen laut einer Studie weltweit rund 1,3 Mrd. Tonnen Lebensmittel, weil sie achtlos verschwendet werden, bei der Herstellung verloren gehen oder unzureichend vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Mit der richtigen Verpackung ist es meiner Meinung nach möglich, diese schockierend große Zahl zu minimieren.

In Ihrer Arbeit geht es auch um die Frage, ob es derzeit eine vollkommen kompostierbare Verpackungslösung für einen Cerealien-Riegel gibt, die das Produkt ausreichend schützen kann und Lebensmittelverschwendung, wie sie die Initiative SAVE FOOD beschreibt, vorbeugen kann. Welche Rolle spielt aus Ihrer Sicht die Kompostierbarkeit von Verpackungen aktuell im Markt und welche Herausforderungen sind damit verbunden?

Die Initiative SAVE FOOD stellt die Lebensmittelverschwendung an den Pranger, da mit ihr auch große Umweltbelastungen einhergehen. Bei der Lebensmittelproduktion werden viele natürliche Ressourcen sowie Energie benötigt, die verloren gehen und dadurch der Umwelt Schaden zufügen, sollte das Obst, die Milch oder das Fleisch durch unzureichenden Produktschutz verderben.

Deshalb ist es wichtig eine geeignete, möglichst optimale Verpackung zu finden. Mit ihr wäre es beispielsweise möglich, Käse vor dem Verderb zu schützen, der in der Herstellung rund 15 mal mehr Energie benötigt als die Verpackung selbst. In meiner exemplarischen Beschreibung zur Kompromissfindung der unterschiedlichen Ansprüche an eine optimale Verpackung habe ich den Produktschutz nach SAVE FOOD mit der Forderung nach möglichst umweltverträglichen und natürlichen Materialien in Konkurrenz gesetzt. Ziel meiner Arbeit war es herauszufinden, ob der nachhaltigste Kompromiss zwischen einem Barriereverbund und der Natur eine kompostierbare Verpackungslösung für den Cerealien-Riegel sein könnte. Am Markt gibt es unterschiedliche Anbieter für kompostierfähige Packstoffe und auch in den Regalen des Einzelhandels sind solche Produkte mit einem Kompostsiegel auf der Verpackung zu finden. Trotzdem ist der Marktanteil vergleichsweise noch sehr gering. Das könnte vielleicht daran liegen, dass Wasserdampf kompostierbare Materialien leichter durchdringt als bei vielen konventionellen Kunststoffen. Mögliche Lösungsansätze dafür wären beispielsweise eine Anpassung der Foliendicke, eine zusätzliche Beschichtung oder das Verkürzen der MHD-Produktlaufzeit. Eine weitere große Herausforderung ist aus meiner Sicht die Entsorgung. Oftmals werden definierte Bedingungen benötigt, damit die Kompostierung der Folie stattfinden kann. Je nach Packstoff ist deshalb eine industrielle Anlage notwendig. Dies setzt eine Wertstoffsammlung und Verwertung voraus, die in der Lage ist, kompostierbare Kunststoffe von Konventionellen verlässlich zu unterscheiden.

Woran erkenne ich als Verbraucher eine kompostierbare Verpackung?

Kompostierbare Verpackungen können von unabhängigen Prüflaboren zertifiziert werden. Die Zertifikate können auf der Basis der DIN EN 13432, der ASTM D6400 oder dem GreenPLA Standard geprüft und vergeben werden. Als Verbraucher erkennt man eine auf Kompostierbarkeit zertifizierte Verpackung anhand eines, der in der Abbildung dargestellten Logos, wobei in Deutschland sicherlich der Keimling oder das OK Compost Logo am populärsten ist.

Wie haben Sie Ihren Versuch aufgebaut und welche Parameter mussten Sie dabei beachten?

Bei einer Kunststoffverpackungsentwicklung für Lebensmittel greift man in der Regel auf Erfahrungswerte mit anderen Produkten zurück oder kann durch die Inhaltsstoffe Rückschlüsse auf die Barriereanforderungen ziehen. Man orientiert sich an bestehenden Packungen, die im Markt bereits erprobt sind. Die Verpackungsentwicklung wird dann anschließend noch produktspezifisch in Stresstests überprüft. Das Resultat ist ein in der Regel für mein Produkt funktionierendes Verpackungskonzept.

Ich bin an diese Aufgabenstellung anders herangegangen und habe versucht, die Anforderungen an die Verpackung klar vom Produkt aus zu definieren. Dazu musste ich untersuchen, wie sich das Produkt gegenüber möglichen Einflussfaktoren verhält, um auf diesem Wege Grenzwerte aufzustellen.

Für eine erste Einschätzung zur Produktempfindlichkeit habe ich mich der Literaturrecherche bedient und die Hauptzutaten für einen Cerealien-Riegel analysiert und bewertet. Für die einzelnen Inhaltsstoffe ist oftmals schon bekannt, wie Sie sich gegenüber den äußeren Einflüssen verhalten. Erdnüsse reagieren zum Beispiel besonders kritisch auf Luftsauerstoff mit Oxidation, was zu einem unangenehm ranzigen Fehlgeschmack im Mund führen kann.

Die kritischen Einflussfaktoren, auf die ich mich im Wesentlichen konzentriert habe, waren Sauerstoff und Wasserdampf. Die Produktempfindlichkeit des ganzen Cerealien-Riegels gegenüber Wasserdampf kann man am besten testen, in dem das Produkt unterschiedlichen Luftfeuchten ausgesetzt wird. Man spricht hier von einer Sorptionsisotherme. Gemeinsam mit pacproject und der Hochschule Hannover habe ich dazu eine Versuchsreihe erstellt. An den Ergebnissen lässt sich zum Beispiel erkennen, bei welchen Bedingungen schädliche Reaktionen wie zum Beispiel Schimmelwachstum auftreten können. In Kombination mit sensorischen Veränderungen, z.B. dem Verlust der Rösche, lässt sich so ein Grenzwert für die Wasserdampf Auf- und Abgabe definieren.

Um zu bestimmen, wie sich der Riegel gegenüber Sauerstoff verhält, habe ich die Sauerstoffzehrung ermittelt. Dazu habe ich den Cerealien-Riegel in einem geschlossenen Gefäß Stressbedingungen ausgesetzt und gemessen, wie sich der Sauerstoffgehalt dabei verändert hat. Durch die Ergebnisse ließ sich die Sauerstoffempfindlichkeit theoretisch einschätzen. Zusätzlich ist eine sensorische Überprüfung des ermittelten Trends für eine Validierung zwingend erforderlich.

Zu welchen Ergebnissen kommen Sie in Ihrer Arbeit? Können kompostierbare Materialien mit konventionellen Werkstoffen wie beispielsweise BOPP mithalten?

Im eins zu eins Vergleich können die kompostierbaren Verpackungsfolien derzeit noch nicht flächendeckend mit den konventionellen Kunststoffen konkurrieren. Doch es gibt Möglichkeiten, die dabei weiterhelfen die Barrieren zu verbessern. Funktionale Beschichtungen sind verfügbar und die forschenden Institute arbeiten derzeit an neuen, vielversprechenden und bioabbaubaren Funktionsschichten.