Hochschule Bonn-Rhein-Sieg entwickelt ressourcenschonendere Verfahren für Kunststoffverpackungen

10.02.2022 - Deutschland

Das Shampoo bei der morgendlichen Dusche, die Wasserflasche beim Städtetrip oder das Fleisch aus dem Supermarkt - so unterschiedlich die Produkte auch sind, eint sie doch eines: die Verpackung aus Kunststoff. Die ist zwar praktisch, belastet aber die Umwelt. In dem Projekt „ROForm“ („Resource Optimized Forming“) entwickelt die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg mit Partnern aus der Industrie Verfahren, um den Energieverbrauch und das Material bei der Herstellung zu minimieren. Dadurch verringert sich die Umweltbelastung und außerdem werden die Kosten gesenkt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung drei Jahre lang mit insgesamt 891.000 Euro gefördert.

Viele Lebensmittel und Hygieneprodukte werden in Kunststoff verpackt. Diese Verpackungen lassen sich in großen Stückzahlen leicht und kostengünstig herstellen, sind einfach zu transportieren und verlängern die Haltbarkeit von Lebensmitteln. Allerdings ist das Recycling des Materials verbesserungswürdig. Mikroplastik verschmutzt Meere und Böden, und das Verbrennen von Kunststoffabfällen ist mit dem Ausstoß von Millionen Tonnen Kohlendioxid verbunden. Auch die Herstellung des Materials belastet die Umwelt. In der EU trägt der Verpackungssektor laut Angaben des Europäischen Parlaments derzeit etwa 40 Prozent zum Kunststoffverbrauch bei.

Ein Problem bei der Herstellung von Kunststoffverpackungen im „Extrusionsblasformverfahren“ (etwa bei Flaschen oder Kanistern) oder im Tiefziehprozess (etwa bei Schalen für Fleisch oder Blister) ist, dass sich die Produkte während der Herstellung verziehen. Konkret bedeutet das: Die Shampooflasche schrumpft beim Abkühlen von der Schmelz- auf die Raumtemperatur. Doch welche Herstellungs- und Materialfaktoren dabei welchen Einfluss auf die Kunststoffverpackung haben, ist nicht gut untersucht. Hier setzt das Projekt „ROForm“ an. Die Forscherinnen und Forscher wollen die Einflussfaktoren bei den beiden Kunststoffen HDPE (High Density Polyethylen) und PP (Polypropylen) experimentell und in Computersimulationen genauer untersuchen und beschreiben. „Wir wollen Verfahren zur Minimierung des Energie- und Materialeinsatzes bei dünnwandigen Kunststoffverpackungen entwickeln“, sagt Professor Dr. Christian Dresbach, der das Projekt leitet.

Durch die bessere Vorhersage von Schwindung und Verzug während der Produktion könne der Einsatz des Materials besser geplant werden, so Dresbach weiter. Dadurch sei eine nennenswerte Reduktion des Kohlendioxidausstoßes zu erwarten. „Durch leichtere Artikel und verkürzte Produktionszeiten werden außerdem die Produktionskosten gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten Unternehmen gesichert.“ Davon würden auch die Konsumenten profitieren – durch niedrigere Preise und geringere Kosten für die Entsorgung des Abfalls, hofft der Professor für Materialwissenschaften.

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