Was ist die „Barriereschicht“ in aseptischen Kartons?
Eine aseptische Kartonverpackung besteht aus mehreren Materialschichten, die jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. Dazu gehören Karton, der als Basismaterial für die Verpackung dient, sowie Polymerschichten, die unter anderem vor Feuchtigkeit von außen schützen.
Die Barriere besteht traditionell aus einer sehr dünnen Schicht aus Aluminiumfolie, die dünner als ein menschliches Haar ist. Wie der Name erahnen lässt, spielt sie eine entscheidende Rolle beim Schutz vor Licht und Sauerstoff. Dieser Schutz ist notwendig, um verderbliche Lebensmittel über mehrere Monate hinweg ohne Kühlung sicher aufzubewahren.
Im Durchschnitt macht Karton bereits etwa 70 % der Materialien aus, die in unseren aseptischen Kartons verwendet werden. Pflanzenbasierte Polymere tragen ebenfalls zunehmend dazu bei, den Anteil an kohlenstoffarmen, nachwachsenden Rohstoffen in diesen Verpackungen zu erhöhen. Obwohl Aluminium einen hervorragenden Schutz vor Sauerstoff und Licht bietet, suchen wir ständig nach Möglichkeiten, die Kohlenstoffbilanz unserer Lösungen weiter zu verbessern. Die Entwicklung einer Alternative zu dieser Schicht auf der Grundlage anderer Materialien war daher eine unserer wichtigsten Prioritäten.
Was ist mit Barriere „auf Papierbasis“ gemeint?
Um den Anteil von Papier und nachwachsenden Rohstoffen in unserer aseptischen Kartonverpackung zu maximieren, haben wir eine Barrierelösung auf Papierbasis entwickelt, die an die Stelle der herkömmlichen Aluminiumbarriere treten kann.
Diese Innovation umfasst eine ultradünne metallisierte Beschichtung im Nanometerbereich, die zusammen mit anderen Schichten in der Verpackung vor Sauerstoff, Licht, Feuchtigkeit und Bakterien schützt. So kann die Barriere auf Papierbasis uneingeschränkte Lebensmittelsicherheit gewährleisten und eine vergleichbare Haltbarkeit wie herkömmliche aseptische Kartons mit Aluminiumfolie bieten1. Im Vergleich zu herkömmlichen aseptischen Kartonverpackungen ermöglicht die Kombination aus papierbasierter Barriere und pflanzenbasierten Polymeren, die Kohlenstoffbilanz einer aseptischen Verpackung um ein Drittel2 zu reduzieren.
Welche Vorteile bietet diese Barriere auf Papierbasis m Vergleich zu herkömmlichen aseptischen Kartonverpackungslösungen?
Tetra Pak verfolgt das Ziel, den Papieranteil von Verpackungen zu maximieren und die Struktur der Verpackungsmaterialien unserer Verpackungslösungen zu vereinfachen, um so die Umweltbilanz jeder produzierten Lebensmittel- und Getränkeverpackung zu verbessern. Für aseptische Kartons bietet eine Barriere auf Papierbasis eine Reihe wichtiger Nachhaltigkeitsvorteile. Eine externe Technologievalidierung3 hat folgende Möglichkeiten aufgezeigt:
- Erhöhung des papierbasierten Anteils von Kartonverpackungen. Während der externen Technologievalidierung, die 2023 durchgeführt wurde, konnten wir den Anteil an FSC™-zertifiziertem Karton4 in der Verpackung auf etwa 80 % erhöhen.
- Maximierung der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Im gleichen extern überprüften Fall konnten wir den Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe in der Verpackung auf 90 % steigern, indem wir die Barriere auf Papierbasis mit pflanzenbasierten Polymeren aus Zuckerrohr kombinierten, die für die Beschichtungen des Verpackungsmaterials verwendet werden.
- Reduzierung der Kohlenstoffbilanz der Verpackung um Drittel. Durch den Austausch der herkömmlichen Aluminiumfolienschicht gegen eine Barriere auf Papierbasis in Kombination mit pflanzenbasierten Polymeren aus Zuckerrohr in den Beschichtungen des Verpackungsmaterials konnten die mit der Zusammensetzung des Basismaterials verbundenen Emissionen um volle 33 %5 reduziert werden.
Was bedeutet die Barriere auf Papierbasis aus Recycling-Perspektive?
Interne und externe Tests von Kartonverpackungen mit unserer Barriere auf Papierbasis zeigten, dass die neue Lösung ebenso kompatibel mit den derzeitigen Recyclingströmen ist wie die bisherigen Tetra Brik® Aseptic Kartons. Das bedeutet, dass aseptische Getränkekartons mit einer Barriere auf Papierbasis genauso gesammelt, sortiert und recycelt werden können wie andere Tetra Pak® Kartons, sofern geeignete Sammel-, Sortier- und Recyclinginfrastrukturen in ausreichendem Umfang vorhanden sind.
Im Zuge der Weiterentwicklung und Erprobung dieser Materialinnovation erwarten wir weitere Vorteile für die Recyclinginfrastrukturen und deren Effizienz. Dazu gehört unter anderem, dass wir den Altpapieranteil aus dem Recyclingprozess unserer Kartonverpackungen maximieren können, wodurch hochwertige faserhaltige und nicht-faserhaltige Bestandteile zurückgewonnen werden.
Wie hoch ist der Anteil nachwachsender Rohstoffe in einem Karton mit Barriere auf Papierbasis?
Tetra Pak verpflichtet sich, in die Entwicklung von Verpackungen zu investieren, die eine vereinfachte Materialstruktur und einen höheren Anteil an nachwachsenden Rohstoffen aufweisen. Im Vergleich zu traditionellen aseptischen Kartons erhöhen Kartons mit einer Barriere auf Papierbasis den Papieranteil auf etwa 80 %6.
Gleichzeitig enthält die Verpackung Polymere als Bestandteil ihrer Struktur, um das abgefüllte Produkt vor Feuchtigkeit von außen zu schützen. Wir haben daran gearbeitet, den Anteil nachwachsender Rohstoffe in unseren Kartonverpackungen so weit wie möglich zu erhöhen, zum Beispiel durch die Verwendung von Polymeren aus Zuckerrohr für die Beschichtungen des Verpackungsmaterials. Durch die Kombination dieser nachwachsenden Polymere mit der Barriere auf Papierbasis ist es möglich, den Anteil nachwachsender Rohstoffe auf 90 % zu steigern.
Unseres Erachtens kann diese Art von Verpackungslösung die Branche bei der Bewältigung der dringendsten ökologischen Herausforderungen unterstützen. Hierzu gehören steigende Treibhausgasemissionen (THG) und Lebensmittelverschwendung, die zu den größten Umweltbedenken der Verbraucher zählen7. Durch kontinuierliche Weiterentwicklung verfolgen wir das Ziel, den Anteil nachwachsender Rohstoffe und recycelter Materialien weiter zu erhöhen und die Kohlenstoffbilanz unserer Verpackungslösungen zu verringern. Gleichzeitig muss die Lebensmittelsicherheit und -qualität gewährleistet sein, um den globalen Zugang zu Nahrungsmitteln zu verbessern.
Für welche Arten von Lebensmittel- und Getränkeprodukten können aseptische Verpackungen mit einer Barriere auf Papierbasis verwendet werden?
Die Konzeptprüfung der Barriere auf Papierbasis konzentrierte sich bisher auf Verpackungen für flüssige Milchprodukte, die ungekühlt vertrieben werden. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Lösung eine vergleichbare Haltbarkeit sowie einen ähnlichen Schutz vor Sauerstoff und Licht bieten kann wie herkömmliche aseptische Kartons mit einer Aluminiumschicht.8
Wir setzen die Untersuchung der Materialeigenschaften fort, um künftig weitere Verpackungsverbesserungen zu erzielen, darunter auch hinsichtlich Wechselwirkungen mit anderen abgefüllten Produkten und Formulierungen. Um die Vorteile der Barriere auf Papierbasis in unserem gesamten Portfolio aseptischer Verpackungen zu nutzen, werden wir das Innovationstempo beibehalten. In den kommenden Jahren werden wir das gleiche hohe Maß an Schutz und Haltbarkeit für Lebensmittel auf viele weitere Verpackungslösungen und abgefüllte Produkte erweitern. Außerdem werden wir Versiegelungstechnologien, Öffnungen und Verschlüsse verbessern und gleichzeitig Verpackungsmaterialien für eine großflächige Umsetzung entwickeln und industrialisieren.
Warum konzentriert sich Tetra Pak auf eine Barrierealternative auf Papierbasis anstatt auf andere Materialien?
Für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft ist es entscheidend, dass wir von energieintensiven, kohlenstoffreichen, fossilen Verpackungsmaterialien auf kohlenstoffarme, nachwachsende Rohstoffe umsteigen. So können wir sicherstellen, dass die Distribution bei Raumtemperatur weiterhin die lange Haltbarkeit ohne Kühlung bieten kann, die für die Lebensmittelsicherheit und -verfügbarkeit so wichtig ist, ohne die Ressourcen unseres Planeten zu stark zu beanspruchen.
Natürlich hat Tetra Pak schon immer an das Potenzial von Papier geglaubt. Der hohe Anteil an Karton in unseren Verpackungen sorgt dafür, dass sie eine geringere Kohlenstoffbilanz haben als andere Verpackungsoptionen in den Segmenten Milchprodukte, Saft, Nektar und stille Getränke.9 Da Karton bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe, der Recycelbarkeit und einer niedrigen Kohlenstoffbilanz eine gute Bilanz aufweist, gilt er bei den Verbrauchern heute als die umweltfreundlichste Getränkeverpackung.10 Darüber hinaus bietet er die nötige Stabilität, Formbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit, um aseptische Produkte über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu schützen.
Durch die Nutzung all dieser Vorteile führt die Barriere auf Papierbasis auch zu einer vereinfachten Materialstruktur, die den Weg zu weiteren Vorteilen in den nachgelagerten Prozessen für Papiermühlen und Recyclingunternehmen ebnet.
Dies ist Teil unseres langfristigen Ziels, die nachhaltigste Lebensmittelverpackung der Welt zu entwickeln.11 Die Entwicklung dieser zukunftsweisenden Lebensmittelverpackung auf unserem Weg zur Transformation der Lebensmittelsysteme erfordert mehrere Testphasen in Zusammenarbeit mit Kunden, Lieferanten und Partnern. Wir werden uns weiterhin umfassend für dieses Ziel einsetzen und gehen alle damit verbundenen Herausforderungen Schritt für Schritt an.
Was bedeutet die Entwicklung einer Barriere auf Papierbasis für bestehende Abfüll- und Verpackungsanlagen?
Traditionell nutzen aseptische Verpackungslinien eine Aluminiumschicht zur Versiegelung von Kartonverpackungen. Bei der externen Validierung einer Lösung mit Barriere auf Papierbasis wurde das Tetra Pak® A3/Compact Flex-Versiegelungssystem umgerüstet, um die Induktionserwärmung durch eine Ultraschall-Siegeltechnologie zu ersetzen. Wir sind dabei, technische Lösungen zu entwickeln, mit denen unser Verpackungsmaterial mit der Barriere auf Papierbasis in unserem derzeitigen und zukünftigen Anlagenportfolio eingesetzt werden kann. Dies wird ein entscheidender Teil unserer weiteren Innovationsreise sein.
Was sind die nächsten Schritte bei der Entwicklung der Barriere auf Papierbasis?
Um das Umweltprofil von Lebensmittelkartons weiter zu verbessern, investiert Tetra Pak in den nächsten zehn Jahren bis zu 100 Millionen Euro. Dazu gehören Forschungs- und Entwicklungsarbeit für Verpackungen mit einer vereinfachten Materialstruktur und einem höheren Anteil nachwachsender Rohstoffe. Die Entwicklung unserer innovativen Barriere auf Papierbasis für aseptische Kartons war ein wichtiger Teil dieser Bemühungen.
Wir treten jetzt in eine Phase ein, in der wir das industrielle Setup validieren werden, um das Wachstum des Volumens an verfügbaren aseptischen Kartons mit Barriere auf Papierbasis zu fördern. Die Entwicklung wird darüber hinaus fortgesetzt, um die verfügbaren Lebensmittel- und Getränkeproduktkategorien zu erweitern, die von dieser Materialinnovation profitieren können.
1 Eine im Jahr 2023 durchgeführte externe Technologievalidierung bestätigte eine Haltbarkeit von 6 bis 9 Monaten für flüssige Milchprodukte (dieser Wert variiert je nach spezifischer Produktformulierung).
2 Quelle: Carbon Trust-verifizierter CO₂-Rechner für Tetra Pak Karton. Modellversion 9 (gültig seit 1. Januar 2023). Geltungsbereich: Cradle-to-Grave-Messung eines Tetra Brik® Aseptic 200 Slim Leaf Kartons mit Polymeren auf pflanzlicher Basis in der Beschichtung und einer Barriere auf Papierbasis im Vergleich mit einer normalen Verpackung vom Typ Tetra Brik® Aseptic 200 Slim Leaf. Region: EU-Branchendaten.
3 Seit 2022 arbeitet Tetra Pak mit dem portugiesischen Unternehmen Lactogal an der Entwicklung einer aseptischen Verpackung mit einer Barriere auf Papierbasis für flüssige Milchprodukte. Eine groß angelegte Technologievalidierung mit 25 Millionen Verpackungen läuft seit 2023. Weitere Informationen: https://www.tetrapak.com/about-tetra-pak/news-and-events/newsarchive/tetra-pak-and-lactogal-cut-carbon-footprint-of-aseptic-cartons-for-milk
4 Der gesamte Karton in Tetra Pak®-Verpackungen stammt von nachhaltig bewirtschafteten und entwaldungsfreien Flächen, die vom Forest Stewardship Council™ zertifiziert sind. Weitere Informationen: https://www.tetrapak.com/sustainability/focus-areas/biodiversity-and-nature/responsible-sourcing/paperboard
5 Quelle: Carbon Trust-verifizierter CO₂-Rechner für Tetra Pak Karton. Modellversion 9 (gültig seit 1. Januar 2023). Geltungsbereich: Cradle-to-Grave-Messung eines Tetra Brik® Aseptic 200 Slim Leaf Kartons mit Polymeren auf pflanzlicher Basis in der Beschichtung und einer Barriere auf Papierbasis im Vergleich mit einer normalen Verpackung vom Typ Tetra Brik® Aseptic 200 Slim Leaf. Region: EU-Branchendaten.
6 Vergleich auf Basis einer Tetra Brik® Aseptic 200 Slim Leaf Verpackung.
7 Quelle: Tetra Pak® Sustainable Packaging Consumer Research 2023, die im Sommer 2023 durchgeführt wurde und insgesamt 14.500 Verbraucherbefragungen auf der Grundlage eines Online-Fragebogens in 29 Märkten umfasste.
8 Die maximale Haltbarkeit hängt von der spezifischen Produktformulierung ab.
9 Quelle: ifeu 2020, „Vergleichende Ökobilanz von Tetra Pak® Kartonverpackungen und alternativen Verpackungssystemen für Getränke und flüssige Lebensmittel auf dem europäischen Markt.“
10 Quelle: Tetra Pak® Sustainable Packaging Consumer Research 2023, die im Sommer 2023 durchgeführt wurde und insgesamt 14.500 Verbraucherbefragungen auf der Grundlage eines Online-Fragebogens in 29 Märkten umfasste.
11 Das bedeutet, dass Kartons vollständig aus nachwachsenden oder recycelten Rohstoffen hergestellt werden, die verantwortungsvoll beschafft werden und so zum Schutz und zur Stabilisierung des Klimas, der Ressourcen und der Artenvielfalt unseres Planeten beitragen; die zu einer kohlenstoffarmen Produktion und Verteilung beitragen; die bequem und sicher sind und so zur Schaffung eines widerstandsfähigen Lebensmittelsystems beitragen; und die vollständig recycelbar sind.