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Fallstudie: Welche Geschäftsmodelle ermöglichen Abfallvermeidung in der Kunststoffverpackungsindustrie

 

1. Die an der Wertschöpfungskette der Kunststoffverpackungen beteiligten Akteure

Wie Ihnen vielleicht bereits bekannt ist, verstärken große Marken, Einzelhändler und andere Interessenvertreter ihre Verpflichtungen zur Einführung neuer Systeme zur Schließung des Kreislaufs bei Kunststoffen, insbesondere die New Plastics Economy Global Commitment und die Alliance to End Plastic Waste. Um besser zu verstehen, wer an der Einführung von Innovationen in der Kunststoffverpackungsindustrie beteiligt ist, lassen Sie uns die Interessenvertreter der Kunststoffverpackungs-Wertschöpfungskette identifizieren.

Material-Lieferanten

Am Anfang der Wertschöpfungskette finden wir die Rohstofflieferanten. Beispielsweise polymerisieren die Materiallieferanten für petrochemisch gewonnene Kunststoffe fossile Brennstoffe zu Polymeren. Traditionelle Polymere folgen dem Prozess der Umwandlung fossiler Brennstoffe in chemische Monomere, die dann in polymere Materialien umgewandelt werden.
Beispiele für Materiallieferanten: BASF 

Compoundeure

Danach finden wir die Compounder, die Kunststoffformulierungen durch Mischen und/oder Vermengen von Polymeren und Additiven im geschmolzenen Zustand herstellen. Sobald die Mischung die gewünschten Eigenschaften erreicht hat, wird sie zu festen Strängen extrudiert und dann zu Pellets granuliert.
Beispiele für Compounder: Evonik

Converter

An diesem Punkt nehmen die Verarbeiter das Kunststoffgranulat und bringen es durch Formen in Form. Zu den Verarbeitungstechnologien für Hartverpackungen gehören Thermoformen, Blasfolienextrusion, Rotationsformen, Blasformen und Spritzgießen.
Beispiele für Verarbeiter: APLA

Abfüller

Die nächste Phase besteht darin, die Verpackung mit Inhalt zu füllen. Hier finden wir entweder Markeninhaber, die die Verpackungslieferanten auslagern und die Verpackung mit dem von ihnen produzierten Inhalt füllen. In dieser Phase nehmen Montagemaschinen von beträchtlicher Größe die leere Verpackung auf, füllen sie und bringen in der Regel die Etiketten an.
Beispiel für Abfüller: KRONES

Distributoren & Verbraucher

Danach wird das verpackte Produkt über Distributoren an den Kunden versandt. Letztere können Online-Händler oder stationäre Händler sein. Speziell bei FMCG erreichen die Produkte eine Verkaufsstelle, bevor sie den Endverbraucher erreichen. Während der Verbrauchsphase hat der Verbraucher die Macht über das Ende der Lebensdauer der Verpackung, oder allgemeiner definiert er, wann das Produkt zu Abfall wird.

Verwerter

Das Ende der Lebensdauer der Verpackung besteht in der Sammlung und Wiederverwertung des Materials, aus dem die Verpackung besteht. Für die Sammlung von Haushaltsabfällen sind die Kommunen zuständig. Die Sammlung ist eine der schwierigsten Phasen, da sie von der Entsorgung durch den Verbraucher abhängt und die derzeitige Art der Sammlung sich nicht auf die Vielfalt der Kunststoffarten konzentriert, aus denen die Verpackungen hergestellt werden. Aus diesem Grund ist nach der Sammlung ein komplexer Sortierprozess notwendig, um einen wertvollen Sekundärrohstoff zu erhalten. Das Ergebnis des Recyclingprozesses ist ein Sekundärrohstoff, der an den Compoundeur zurückverkauft wird, um ein Material zu erhalten, dessen technische Leistung den Marktstandards entspricht.
Beispiel für Recycler: VEOLIA

Natürlich ist die obige Liste nicht erschöpfend. An der Lieferkette für Kunststoffverpackungen sind viel mehr Akteure beteiligt, insbesondere wenn wir die Produktkategorie genauer betrachten. Ich wollte jedoch einen allgemeinen Überblick über die wichtigsten beteiligten Akteure geben.

2. Sammeln von Daten über den aktuellen Stand der Innovation in der Kunststoffverpackungsindustrie

Im Rahmen eines vom Klima-KIC finanzierten Forschungsprojekts mit dem Titel eCircular (Catalysing a switch to a circular economy through plastic waste prevention) schlossen wir uns einem Konsortium an, dem das Wuppertal Institut, die TU Berlin, die TU Delft, Circularise und Ciruclar Berlin angehörten. Gemeinsam sammelten wir Daten über den aktuellen Stand der Innovation in der Kunststoffverpackungsindustrie zur Verringerung der anfallenden Kunststoffabfallmenge.

In einem ersten Schritt führten wir persönliche Interviews mit ausgewählten Industriepartnern. Dazu gehörten ALPLA (Verarbeiter), BSR (Recycler), Bio Futura (Vertreiber), BeoBottle (Vertreiber). Um zusätzliche Daten zu sammeln, nahmen wir an der größten Kunststoffverpackungsmesse der Welt, der K-Messe, teil. Alle 4 Jahre treffen sich die wichtigsten Verpackungshersteller, Technologieanbieter, Materiallieferanten sowie Recycler in Düsseldorf, um ihre Technologien vorzustellen.

Wir stellten eine Liste von Möglichkeiten und Hindernissen für die Reduzierung von Kunststoffabfällen aus der Verpackungsindustrie zusammen:

Barrieren

  • Keine ganzheitliche Gesetzgebung, die die gesamte Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen abdeckt
  • Schwierigkeit, die technischen Spezifikationen des Materials eines Verpackungsprodukts zu bestimmen, sobald es zu Abfall wird
  • Herausforderung, qualitativ hochwertige Recyclate zu erhalten (das Angebot entspricht nicht der Nachfrage nach Recyclingmaterial)
  • Technische Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und Verwertung von Kunststoffabfällen aufgrund von Verunreinigungen bei der Sammlung
  • Hohe Kosten und lange Fristen für die Erprobung neuer Technologien und Materialien
  • Herausforderung, die Auswirkungen der Lieferkette zu messen und die Umweltauswirkungen der Materialien und der Schritte der Lieferkette zu verstehen (keine Standardmethode zur Messung der Auswirkungen von Verpackungen)
  • Niedrige Plastikpreise sind kein Anreiz für Hersteller, sie zurückzunehmen oder zu verfolgen

Ermöglicht

  • Finanzielle Anreize, die eine Rückgabe ermöglichen, z.B. das Pfandsystem für Plastikflaschen (um die Sammlung zu erhöhen)
  • Hoher regulatorischer Druck in Bezug auf Nachhaltigkeit, der Marken dazu zwingt, nach nachhaltigen Produkten zu suchen (Druck auf Marken und Hersteller)
  • Verbraucher fordern mehr Transparenz und Bewertung der Auswirkungen auf die Umwelt
  • Verständnis der Industrie für endliche fossile Brennstoffquellen
  • Kenntnis der genauen technischen Spezifikation der Abfallmischung
  • Höhere Marktnachfrage nach Recyclingmaterial

3. Industrieperspektive auf die Innovationsergebnisse bei Kunststoffverpackungen: Welche Geschäftsmodelle ermöglichen die Abfallvermeidung in der Kunststoffverpackungsindustrie?

Recycling

Das Recycling von Kunststoffen wird zu einem attraktiven Geschäft. Da die Nachfrage nach qualitativ hochwertigem Recyclingmaterial steigt, entstehen neue Recyclingtechnologien. Chemisches Recycling wird als Alternative zum mechanischen Recycling (das zu viele technische Sortierprozesse erfordert) in großem Umfang erforscht. Dem werkstofflichen Recycling sind zu viele Grenzen gesetzt, da der letztendlich gewonnene Sekundärrohstoff nicht von ausreichender Qualität ist, um für die Herstellung desselben Produkts verwendet zu werden, aus dem der Abfall stammt. Dies bedeutet, dass das recycelte Material oft nicht ein zweites Mal wiederverwertet werden kann. Andererseits kann durch chemisches Recycling ein viel reineres Material gewonnen werden, das als neues Material für die Herstellung desselben Produkts wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. Ein weiteres Beispiel für eine neue Kunststoff-Recyclingtechnologie basiert auf Enzymen, die Kunststoffe abbauen. Rebios ist ein Beispiel für diese neue Recyclingtechnologie, die auf enzymatischem Recycling basiert.

Sammlung

Die größte Herausforderung für das Recycling ist die Sammlung. Da die Abfallsammlung hauptsächlich von Kommunen und Recyclingunternehmen kontrolliert wird, ist es sehr schwierig, viele Innovationen einzuführen. Einige Startups haben damit begonnen, Produkte einzuführen, die es ermöglichen, das Abfallaufkommen eines Haushalts zu verfolgen, wie das französische Startup Uzer. Sie geben die Kontrolle an den Verbraucher ab, der durch das Scannen des Strichcodes auf dem verpackten Produkt verstehen kann, wie er seinen Abfall entsorgt.

Substitution von Material

Da man sich darüber einig ist, dass die Industrie letztendlich unsere fossilen Brennstoffressourcen erschöpfen wird, wenden sich die Verpackungshersteller der Materialsubstitution zu. Die Hersteller beginnen, alternative Materialien zu neuen Kunststoffen anzubieten. Biokunststoffe stehen ganz oben auf der Liste. Sie sind in der Tat der größte Trend auf dem derzeitigen Verpackungsmarkt. Zu den Biokunststoffunternehmen gehören BraskemFull Cycle Bioplastics und Natureworks. Auch wenn zähe Biokunststoffe nicht immer die umweltfreundlichste Alternative zu fossilen Brennstoffen sind, steigt die Nachfrage nach ihnen. Neben der Biophysik ist auch die Beimischung eines Prozentsatzes von Post-Verbraucher- oder post-industriellem (recyceltem) Kunststoff zum Materialmix eine verbreitete Strategie, doch wie bereits erwähnt, ist die Qualität oft ein Hindernis für die Anwendung eines solchen Materials.

Re-Design

Das letzte Geschäftsmodell, das wir erwähnen möchten, ist die Re-Design der Verpackung mit Blick auf das Ende der Lebensdauer. Zwei Strategien, die die Abfallvermeidung ermöglichen und zur Schaffung eines zirkulären Geschäftsmodells beitragen: Design for Reuse und Design für Recycling. Beim Design for Reuse geht es darum, ein mehrfach verwendbares Produkt auf den Markt zu bringen, das vorzugsweise aus langlebigen Materialien hergestellt sein muss. Die Strategie konzentriert sich auf das Produkt als Dienstleistung und die Entwicklung von Produkttreue. Die Lebensdauer der Verpackung kann durch die Einrichtung eines Wiederverwendungssystems erheblich verlängert werden. Design for Recycling befasste sich mit dem Druck auf die Industrie, höhere Recyclingquoten zu erreichen. Ein Produkt, das leichter zu recyceln ist, kommt den Recyclern zugute und erhöht die Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigem Recyclingmaterial. Dieser Ansatz erfordert die Beteiligung des Benutzers, um sicherzustellen, dass die richtige Entsorgung der Verpackung bekannt ist. 

Marilu ist eine preisgekrönte Designerin, die aktiv im Bereich der Kreislaufwirtschaft tätig ist. Sie berät zu nachhaltiger Produktstrategie und entwirft innovative Verpackungslösungen. Ihre Erfahrung kombiniert einen kreativen Ansatz mit der technischen Erfahrung der Verpackungsherstellung und des Kunststoffrecyclings.

Marilu Valente

Founder , Cyclic Design

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