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Jeder kennt PET-Schalen als übliche Food und Non-Food Verpackungen aus dem Supermarktregal. Anders als PET-Flaschen werden diese aber nicht über ein Pfandsystem, sondern über ein duales System als Leichtverpackung erfasst und dabei mit anderen Verpackungen und Materialien vermischt. Daher bestehen große Hürden für die Rückführung von PET-Schalen in neue sichere Lebensmittelverpackungen, die im Projekt "CircuTray-UP" überwunden und im technischen Maßstab demonstriert werden.    

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Tiefziehmodelle aus Vorversuchen  (©CircuTray-UP)

Eine Kreislaufwirtschaft für post-consumer PET-Schalen

PET-Schalen werden im Alltag für die Verpackung von Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse oder take-away Produkte eingesetzt, sie finden aber auch breite Verwendung im Non-Food Bereich. Die Schalen sind dabei aus dem gleichen Material gefertigt wie Flaschen PET, für das bereits ein weit verbreitetes, etabliertes und erfolgreiches Recyclingkonzept besteht.   

PET-Schalen werden im derzeitigen Stand der Technik allerdings nicht hochwertig recycelt. Das gilt sowohl für Mono-Material als auch für Mehrschicht-Verbunde mit PE oder anderen Polymeren. Sie werden zwar in Leichtstoffverpackungs(LVP)-Sortieranlagen in PET-Fraktionen sortiert, ein beträchtlicher Anteil dieses Materials endet jedoch in der energetischen Verwertung und ist für den PET-Kreislauf verloren. Die geringe Verarbeitung von post-consumer PET-Trays begründet sich vor allem durch einen hohen Fremdkunststoffanteil (PE, EVOH, EVA, PUR) und Tray-spezifische Materialeigenschaften, die sich in den auf Flaschen-PET optimierten Aufbereitungsanlagen nachteilig auswirken. Ein weiteres Problem besteht in der über die dualen Systeme organisierten gemeinsamen Erfassung von Food und Non-Food Trays, die die lebensmittelrechtliche Konformität eines Wiedereinsatzes im Lebensmittelsektor infrage stellt.

Erfolgreiches PET-Schalenrecycling durch optimierte Trenntechnik

Die "CircuTray"-Umsetzungsphase startet mit aktuell verfügbaren PET-Schalenfraktionen, die heute in modernen LVP-Sortieranlagen gewonnen werden, für eine direkte Weiterverwendung aber deutlich zu hohe Fremdmaterialanteile aufweisen. Daher beginnen die Projektpartner SRH, Fraunhofer und UNISENSOR mit einer positiven Sortierung von Mono-PET-Schalen und einer anschließenden optimierten mechanischen Aufbereitung. Aus Rückstandsfraktionen mit hohem Anteil an Mehrschicht-PET-Sortierfraktionen und Verfahrensrückständen erzeugen Fraunhofer und LÖMI im weiteren Projektverlauf PET-Rezyklate über ein physikalisches, lösungsmittelbasiertes Recycling. Das Öko-Institut bilanziert die innovativen Produkte sowie Prozesse und bewertet ihre Nachhaltigkeit.   

In einem weiteren Schritt werden Reifenhäuser und silver plastics die gewonnen PET-Rezyklate zu Folien verarbeiten und mit einer Migrationsbarriere aus PET-Neuware kaschieren. Die Funktion der Barriere überprüft Fraunhofer und garantiert so den lebensrechtlich sicheren Einsatz sowie die Recyclingfähigkeit der Trays am Lebensende. 

Ergebniserwartung

Das Potenzial dieses Konzeptes ist vielversprechend: Derzeit werden pro Jahr rund 430 kt PET-Rezyklate hergestellt, von denen allerdings nur 162 kt/a wieder in Lebensmittelverpackungen (PET-Flaschen) eingesetzt werden. Gelingt in Deutschland die flächendeckende Verarbeitung der von den dualen Systemen erfassten PET-Trays (~120 kt/a) zu hochwertigem PET und die lebensmittelkonforme Gestaltung von neuen PET-Trays mit Rezyklatanteil, könnte das hochwertige PET-Kreislaufpotenzial annähernd verdoppelt werden. Weiterhin stellt eine flächendeckende Rezyklierung von PET-Trays die bisher einzige Möglichkeit dar, PET-Rezyklate für die Produktion von Trays mit rPET bereit zu stellen, ohne den etablierten Kreislauf von PET-Flaschen zu stören.

Für die direkte Umsetzung der Projektergebnisse stehen die im Markt etablierten PET-Aufbereiter SRH und PET-Tray Hersteller silver plastics bereit. Das noch benötigte optimierte Equipment der zirkulären Wertschöpfungskette stellen die Anlagenhersteller Reifenhäuser und Lömi. Die begleitende Ergebniskommunikation mit anderen Teilnehmern der Wertschöpfungskette unterstützt dabei die zügige und flächendeckende Implementierung der Technologien im europäischen Wirtschaftsraum.   

capirella

©silverplastics

 


Veröffentlichungen

Projektblatt (deutsch) (Januar 2024)
Projektblatt (englisch) (Juni 2024)
Das Projektblatt bietet eine Kurzübersicht zu den Forschungsvorhaben und Zielen.

CircuTray-UP: Innovative Technologien zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft für PET-Schalen in der Lebensmittelverpackung

Jeder kennt PET-Schalen als übliche Food und Non-Food Verpackungen aus dem Supermarktregal. Anders als PET-Flaschen werden diese aber nicht über ein Pfandsystem, sondern über ein duales System als Leichtverpackung erfasst und dabei mit anderen Verpackungen und Materialien vermischt. Daher bestehen große Hürden für die Rückführung von PET-Schalen in neue sichere Lebensmittelverpackungen, die im Projekt "CircuTray-UP" überwunden und im technischen Maßstab demonstriert werden.    

Bild1

Tiefziehmodelle aus Vorversuchen  (©CircuTray-UP)

Eine Kreislaufwirtschaft für post-consumer PET-Schalen

PET-Schalen werden im Alltag für die Verpackung von Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse oder take-away Produkte eingesetzt, sie finden aber auch breite Verwendung im Non-Food Bereich. Die Schalen sind dabei aus dem gleichen Material gefertigt wie Flaschen PET, für das bereits ein weit verbreitetes, etabliertes und erfolgreiches Recyclingkonzept besteht.   

PET-Schalen werden im derzeitigen Stand der Technik allerdings nicht hochwertig recycelt. Das gilt sowohl für Mono-Material als auch für Mehrschicht-Verbunde mit PE oder anderen Polymeren. Sie werden zwar in Leichtstoffverpackungs(LVP)-Sortieranlagen in PET-Fraktionen sortiert, ein beträchtlicher Anteil dieses Materials endet jedoch in der energetischen Verwertung und ist für den PET-Kreislauf verloren. Die geringe Verarbeitung von post-consumer PET-Trays begründet sich vor allem durch einen hohen Fremdkunststoffanteil (PE, EVOH, EVA, PUR) und Tray-spezifische Materialeigenschaften, die sich in den auf Flaschen-PET optimierten Aufbereitungsanlagen nachteilig auswirken. Ein weiteres Problem besteht in der über die dualen Systeme organisierten gemeinsamen Erfassung von Food und Non-Food Trays, die die lebensmittelrechtliche Konformität eines Wiedereinsatzes im Lebensmittelsektor infrage stellt.

Erfolgreiches PET-Schalenrecycling durch optimierte Trenntechnik

Die "CircuTray"-Umsetzungsphase startet mit aktuell verfügbaren PET-Schalenfraktionen, die heute in modernen LVP-Sortieranlagen gewonnen werden, für eine direkte Weiterverwendung aber deutlich zu hohe Fremdmaterialanteile aufweisen. Daher beginnen die Projektpartner SRH, Fraunhofer und UNISENSOR mit einer positiven Sortierung von Mono-PET-Schalen und einer anschließenden optimierten mechanischen Aufbereitung. Aus Rückstandsfraktionen mit hohem Anteil an Mehrschicht-PET-Sortierfraktionen und Verfahrensrückständen erzeugen Fraunhofer und LÖMI im weiteren Projektverlauf PET-Rezyklate über ein physikalisches, lösungsmittelbasiertes Recycling. Das Öko-Institut bilanziert die innovativen Produkte sowie Prozesse und bewertet ihre Nachhaltigkeit.   

In einem weiteren Schritt werden Reifenhäuser und silver plastics die gewonnen PET-Rezyklate zu Folien verarbeiten und mit einer Migrationsbarriere aus PET-Neuware kaschieren. Die Funktion der Barriere überprüft Fraunhofer und garantiert so den lebensrechtlich sicheren Einsatz sowie die Recyclingfähigkeit der Trays am Lebensende. 

Ergebniserwartung

Das Potenzial dieses Konzeptes ist vielversprechend: Derzeit werden pro Jahr rund 430 kt PET-Rezyklate hergestellt, von denen allerdings nur 162 kt/a wieder in Lebensmittelverpackungen (PET-Flaschen) eingesetzt werden. Gelingt in Deutschland die flächendeckende Verarbeitung der von den dualen Systemen erfassten PET-Trays (~120 kt/a) zu hochwertigem PET und die lebensmittelkonforme Gestaltung von neuen PET-Trays mit Rezyklatanteil, könnte das hochwertige PET-Kreislaufpotenzial annähernd verdoppelt werden. Weiterhin stellt eine flächendeckende Rezyklierung von PET-Trays die bisher einzige Möglichkeit dar, PET-Rezyklate für die Produktion von Trays mit rPET bereit zu stellen, ohne den etablierten Kreislauf von PET-Flaschen zu stören.

Für die direkte Umsetzung der Projektergebnisse stehen die im Markt etablierten PET-Aufbereiter SRH und PET-Tray Hersteller silver plastics bereit. Das noch benötigte optimierte Equipment der zirkulären Wertschöpfungskette stellen die Anlagenhersteller Reifenhäuser und Lömi. Die begleitende Ergebniskommunikation mit anderen Teilnehmern der Wertschöpfungskette unterstützt dabei die zügige und flächendeckende Implementierung der Technologien im europäischen Wirtschaftsraum.   

capirella

©silverplastics

 


Veröffentlichungen

Projektblatt (deutsch) (Januar 2024)
Projektblatt (englisch) (Juni 2024)
Das Projektblatt bietet eine Kurzübersicht zu den Forschungsvorhaben und Zielen.

Laufzeit
01.11.2023  - 31.10.2026

Förderkennzeichen
033R389

Fördervolumen des Projekts
2.118.932 €

Kontakt
Dr. Martin Schlummer
Fraunhofer-Institut für für Verfahrenstechnik und Verpackung
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising

 +49 (0) 816 1491750
martin.schlummer@(at)ivv.fraunhofer.de

Projektpartner
SRH Kunststoffe
silver plastics GmbH & Co. KG
Reifenhäuser Cast Sheet Coating GmbH & Co. KG
UNISENSOR Sensorsysteme GmbH
LÖMI GmbH
Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie) e.V.