Fleisch, Käse oder auch Obst und Gemüse sind in Supermärkten oft in Kunststoffmaterialien eingepackt. Somit befinden sie sich in einer Schutzgasatmosphäre, in der sich Keime nur schwer vermehren können und die Lebensmittel länger halten. Um diese Atmosphäre lange aufrechtzuerhalten, sind Gasbarrieren der Verpackungsmaterialien notwendig – über solche verfügen biobasierte Kunststoffe bisher nicht. Deswegen haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) und der Hochschule Albstadt-Sigmaringen im Verbundprojekt PLA4MAP daran gearbeitet. 

Polylactide, Sojaprotein und Sonnenblumenwachs

Um die Anforderungen der Gasbarrieren zu erfüllen, haben die Forschenden ein Materialverbund aus vier Schichten entwickelt: jeweils zwei Deckschichten aus Polylactide (PLA), dazwischen eine Proteinschicht aus Sojaproteinkonzentrat und eine Wachsschicht aus Sonnenblumensamenwachs, ein Nebenprodukt der Speiseölherstellung. 

PLA ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, da er aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr besteht. Sein Anteil im entwickelten Material liegt bei knapp 82 %. Dieser ließe sich recyceln, gäbe es geeignete und etablierte Sortier- und Recyclingströme für PLA. Weniger als ein Prozent des PLA in Kunststofflebensmittelverpackungen wird in Deutschland recycelt. 

Deutliches Optimierungspotenzial

Neben der fehlenden Recyclinginfrastruktur für PLA müsste an weiteren Stellschrauben für die praxistaugliche Umsetzung justiert werden: Die Herstellung des biobasierten Kunststoffs ist energieintensiv und dessen Verarbeitungsprozess fand bisher nur im Pilotmaßstab statt. Für eine breite Anwendung bedarf es laut dem Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) noch deutlicher Optimierung. Etwa könnten die derzeit hohen Herstellungskosten durch eine Ausweitung der globalen PLA-Produktion und insbesondere durch eine Reduzierung des Verpackungsgewichts gesenkt werden.

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