Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen Die Praxis€¦ · Biobased Chemicals & Plastics...

Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen

Die Praxis

Harald Käb, FNR Wissensforum, FachPack 25. September 2019

narocon InnovationConsulting

Biobased Chemicals & Plastics since 1992.

Business & Market Development

Market Intelligence & Value Chain Partnering

Policy & Legal Framework

PR & Communication & Networking

We serve Green Pioneers

e.g. Braskem, Mitsubishi Chemicals, DuPont, neste, nova-Institut, Tetra Pak, UHU, BMEL, …

2

@HaraldKaeb

TXT

3

Global Annual Average Temperature 1850-2018

09-2019 https://showyourstripes.info

TXT

4

XX

SZ Online 24. April 2019

5

Ellen Mc Arthur Foundation #Climate Action

24 Sep 2019 https://www.ellenmacarthurfoundation.org/news/climate-change-paper-released

#ClimateAction

Materials Count!

TXT

6

Was haben Sie am 20 September gemacht?

#FridaysFor Future

7May 2019; http://ec.europa.eu/commfrontoffice/publicopinion/index.cfm/survey/getsurveydetail/instruments/flash/surveyky/2224

Umfragealter 15-35 Jahre

TXT

8

XX

https://www.bild.de/ratgeber/plastikmuell/plastikmuell/plastikmuell-56126826.bild.html

9

Erdö limporte EU28 nach Herkunftsland

https://de.statista.com/statistik/daten/studie/172674/umfrage/verteilung-der-oelimporte-der-eu-nach-herkunft/

Ist Ihr Lieblingsland dabei?

Kunststoff:

EU Produktion aus Öl oder Gas

Importe: Aus * , Shale-Gas, Kohle, ...

#FossilerRohstoff

#CO2high

TXT

10

Unser Haupt-Öllieferant. Ihr Kunststofflieferant?

24.04.2019: www.bild.de/politik/ausland/politik-ausland/saudi-arabien-hinrichtungen-henker-koepfen-37-maenner-kreuzigen-eine-leiche-61456334.bild.html

#Menschenrechte?

#Frauenrechte?

#Islamismus?

#KriegdenNachbarn?

#Kaufverhalten

TXT

11

XX

Handelsbaltt Online 1.5.2019

TXT

12

XX

https://www.greenpeace.de/sites/www.greenpeace.de/files/publications/oel-report-2016-greenpeace-20160108_0.pdf

ca. 10% des Ölbedarfs 2014 durch EU gedeckt. 90% importiert.

Woher

kommt Ihr Rohstoff?

Ihr Kunststoff?

Absolute growth of plastic consumption (350 mt / 2020 to 1,000 mt / 2050)

High growth of plastics eating up carbon budget (1% / 2020 to 15% / 2050)

Visibility and urgency of climate change mitigation (expect more measures!)

Three options for reduction:

- Reduced use (can be counter-productive)

- Circularity: increased use of recycled content

- Renewable feedstocks replacing fossil

Climate change #1 global problem

Carbon footprint is the lead indicator for plastic design

13

GHG / CO2 A Game Changer for Plastics

Recyclability? Zero Points until Recycled.

14

Overview on (Bio-) Plastics

Bio

de

grad

able

NO

T b

iod

egra

dab

le

Bio-basedFossil-based

PETPS

PP PEPA

ABSPVC

EVOH

PLAPBAT

PBS

PHA

PCL

bioPET bioPE

bioPP

bioPA

cellulose-based p.

PEF

NatureFlex

Mater-Bi

Ecoflex

PLA

PVOH

certain cellulose-based p.

Biobased plastics can be biodegradable or not. Fossil-based plastics can be biodegradable.

Recycling is limited to polyolefins PE and PP and PET in practice.

Better not use

the term 'Bioplastic".

There are

Biobased Plastics,

Biodegradable Plastics.

Recyclable Plastics

15

EU ENV Agency Report GHG Plastics

EU ENV Agency 27 Aug 2018: https://www.eea.europa.eu/publications/circular-economy-and-bioeconomy?mc_cid=d946509efd&mc_eid=5bc8123860

Significant Reduction by Factor (50% or more)

Biobasierte Kunststoffe können sehr erheblichen Anteil zum Klimaschutz leisten.

TXT

16

EC LCA Study Biobased vs Fossil Plastics

Environmental impact assessments of innovative bio-based products

12 March 2019 https://ec.europa.eu/knowledge4policy/publication/environmental-impact-assessments-innovative-bio-based-products_en

The aim of the study “Environmental impact assessments of innovative bio-based products” is to provide science-based facts and evidences on the environmental impacts of innovative bio-based products and mostly plastic products compared to petrochemical counterparts. Seven cradle-to-grave Life Cycle Assessment (LCA) case studies were carried out covering three major commercialised bio-based polymers, namely i) bio-based polyethylene terephthalate (PET; “Beverage Bottles”), ii) polylactide acid (PLA; “Single-use cups”, “Single-use Cutlery”, “Packaging films”) and iii) starch plastics (“Clips”,... “Mulch films” and “Carrier bags”). Primary data are gathered from industry based on the real supply chain. This also includes the biomass used by the industry presently. The full report (“Environmental impact assessment of innovative bio-based products”) covers all methodological issues, the seven LCA case studies and a final section of combined observations and closing remarks.

• Bio-based polyethylene terephthalate (PET; “beverage bottles”);

• Polylactide acid (PLA; “single-use cups”, “single-use cutlery”, “packaging films”);

• Starch plastics (“clips”, “mulch films” and “carrier bags”).

• EUBP: 65% GHG savings

Stand der Marktentwicklung (Verbrauch)

Es gibt noch keine offiziellen Statistiken über den Verbrauch von biobasierten

Kunststoffen im Verpackungsbereich – weder auf EU-Ebene noch in Deutschland (auch

kaum Studien - dieser Mangel sollte behoben werden – vgl. "Erneuerbare Energien")

Ausnahme: In Deutschland wurde jüngst eine vom BMEL beauftragte Studie zum Einsatz

biobasierter Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen beendet:

(Autorenteam ifeu, FhG IVV und narocon, 2016-2018):

https://www.ifeu.de/projekt/biobasierte-kunststoffe-als-verpackung-von-lebensmitteln/

Endbericht: http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/berichte/22028215.pdf

Autor hat in zahlreichen Projekten Marktdaten punktuell erhoben und schätzt den

aktuellen Verbrauch von Bio-Verpackungen Deutschland 2017 (EU): 0,5%

- aus biobasierten Drop-In Kunststoffen (PE, PET): D 10.000 t (EU: 35.000 t)

- aus biobasierten "nicht-Drop-In" Kunststoffen (PLA, Polyester, ...) : D 5.000 t (60.000 t)

Wichtige Anwendungsgebiete (Tonnage): Tragetaschen, Obst- und Gemüsebeutel,

Service-Verpackungen, Getränkeflaschen, Flaschen für Wasch- und Reinigungsmittel

Die Marktentwicklung in Deutschland unterscheidet sich deutlich von anderen EU Ländern

17

ca. max. 0,5% Marktanteil. Micro.

TXT

18

XX

Oktober 2018 https://biowerkstoffe.fnr.de/fachpack/

EU Commissioner for Research Science and Innovation Carlos Moedas

In his hand, the Novamont "Matrica Thistle"

19

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Experience

20

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 1: O&G Theke

21

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 3: Bäckereiwaren

22

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 3: Bäckereiwaren

23

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel

24

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel

25

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel

Verbundverpackung.

26

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 2: Fleischtheke

Das Tray wird aus PLA auf Zuckerrohrbasis thermogeformt.

Die transparente Mehrschicht-Deckelfolie besteht aus einer Schicht auf Cellulosebasis und einer Schicht aus einer PBS/ PBAT/PLA-Mischung.

Auch das Cellulose-Absorptionskissen ist biobasiert und kompostierbar."

Nominiert für den Bioplastics Award 2018.

27

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 2: Fleischtheke (und weitere, ähnliche Produkte)

28

Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018

Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza

Schwerpunkt 5: Waschmittel

Bio-PE / Rezyklat Mix

29

NL Ekoplaza's "No Plastic" Assortment

WebCheck 5.3.2018: https://www.ekoplaza.nl/search/qry=PLASTIC%20FREE

Website listet

340 Produkte.

Viele davon in biobasierten

Kunststoffverpackungen.

Testlauf!

Entscheidung über

landesweite Übernahme

in allen E.-Filialen

fällt 2018.

TXT

30

PLA Deckel Service Packaging Biomanufaktur Havelland Velten im Handel bei BioCompany

Foto H. Käb BioCompany Yorckstrasse 26 August 2019

31

Hofpfisterei "Brotseide" Verbund Bio-PE & Papier

http://www.biooekonomierat-bayern.de/dateien/Publikationen/SVB-Schwerpunktthema_Funktionale_Verpackungen_aus_NawaRo.pdf

TXT

32

Unilever Icecream Bran Carte d'Or Compostable

WebCheck Mai 2019: http://www.cartedor.it/sustainability/default.aspx

Brämhults Apfelsaft Bio-PE

http://bramhults.se/produkter/ekologiska-juicer

Biobased Recyclable Bio-PE Packaging

34

PPG Käse-Vp rPO & bio-PE FachPack 2019

https://prepacgroup.de/de/newsroom-detailseite/flexible-design-for-recycling-fachpack-2019.html

Die ppg > Unternehmen präsentieren auf der FachPack 2019 flexible Verpackungen im Fokus von Design for Recycling, Einsatz von Regranulaten sowie nachwachsenden Rohstoffen. Den Schwerpunkt bilden dabei die Neuentwicklungen rein polyolefiner Verpackungslösungen als Ersatz bisher bevorzugt eingesetzter Mischlaminate. Des Weiteren werden anhand von verschiedenen Anwendungen die Möglichkeiten des Einsatzes von Post-Consumer Rezyklat (PCR) und nachwachsenden Rohstoffen vorgestellt.

Die Bewertung der Recyclingfähigkeit von Verpackungsfolien ist im Wesentlichen abhängig von den Kunststoffsorten, aus denen sie gefertigt wurden. Die Polyolefine Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) bilden dabei die rechtlich relevante Zielfraktion. In der Vergangenheit wurden jedoch häufig bestimmte Eigenschaften einer Verpackung durch die Kombination polyolefiner Kunststofftypen mit Polyamid (PA) oder Polyethylenterephthalat (PET) gelöst.

Halle 7 Stand 341

Mit dieser Zielsetzung hat die ppg > für einen Kunden aus der Molkereiindustrie eine recyclingfähige Folie für junge Käse entwickelt, die einen Ausgasungsprozess ermöglicht. Die Herausforderung dabei bestand darin, das PA durch ein PP zu ersetzen und gleichzeitig eine Möglichkeit zu finden, eine mittelstarke Gasbarriere aufrecht zu erhalten.

35

3-Layer PE Bottles: BioPE – rPE – BioPE

6 August 2019 www.plasticsinsight.com/braskem-to-provide-kautex-maschinenbau-its-bioplastic-and-pcr-to-produce-hdpe-bottles/

Braskem, America’s largest producer of thermoplastic resins in and the leading producer of biopolymers in the world has announced that it will provide Kautex Maschinenbau, headquartered at Bonn in Germany, one of the world’s leading companies in extrusion blow moulding technology with its innovative bioplastic I’m green™ Polyethylene and PCR for the production of three-layer HDPE bottles with foamed middle layer at K-2019 scheduled for later this year. Instead of handing them out to the visitors and finally producing waste, the bottles will be handed over to Erema Group for recycling.

Recyclebare RFID Box für automatisierte Intralogistik und Lieferantentransporte

75% Volumenreduktion gefaltet, 100 Umläufe möglich, 2-3x recyclingfähig

36

Walther Faltsysteme: Biobasierte Faltbox

Pressemitteilung 9 März 2018 www.mynewsdesk.com/de/walther-faltsysteme/images/walther-faltsysteme-pm-biofaltbox-bild-1-1239936

Greenline Bio hat Walther Faltsysteme erstmals eine Faltbox entwickelt, die zu 93 % aus nachwachsenden Rohstoffen. Über 500.000 Transportbehälter aus regenerativem Material hat Walther Faltsysteme bereits in Umlauf gebracht.

TXT

37

XX

https://www.n-tv.de/ticker/Pepsi-Danone-und-Nestle-wollen-zusammen-Flaschen-aus-Bioplastik-entwickeln-article20615556.html

Ziel:

100% biobasiertes PET.

TXT

38

XX

https://presse.spar.at/news-aus-fuer-plastik-obstsackerl-bei-spar-in-wien-?id=86319&menueid=504&l=deutsch

Bastia, Korsika

39

FR Bagislation

Home compostable veggie bag, 40% biobased, Bastia, Corsica, 25 June 2019

TXT

40

EU Proposal to Reduce Plastic Products

28 May 2018: http://ec.europa.eu/environment/circular-economy/pdf/single-use_plastics_proposal.pdf

EU Environment hat retweetetJyrki Katainen @jyrkikatainenThe proposed measures send clear signal to European businesses and innovators that there's a niche to fulfil with innovative business models, products and materials. #PlasticsStrategy #circulareconomy

TXT

41

XX

4 Juli 2018: www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/lidl-rewe-und-edeka-verbannen-weitere-plastikprodukte-a-1216646.html

Reaktion auf EU Plastic Strategy "Legislation on Single-Use-Plastic Items"

Was kommt nach

den niedrig

hängenden

Früchten?

New Plastics Economy by Ellen McArthur Foundation (EMAF)

https://www.weforum.org/agenda/2016/01/how-can-we-create-a-world-where-plastic-never-becomes-waste?utm_content=bufferc04ab&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

The New Plastics Economy

Recycling

Nachw. RoAnteil

RezyklatAnteil

43

Das Ultimative Ziel.

Eine recycelbare Verpackung aus nachwachsenden Rohstoffen, die

% anteilig aus Rezyklat hergestellt wurde, das wiederum % biobasiert ist?

Bei Kunststoff?

Ist es möglich!

VerpackG §21 ist ein

Vehikel zur Umsetzung.

Gibt es schon!

PPK PapierPappeKarton

Recycelbar

(möglichst 100%)

Rohstoff 1: Rezyklat

(Anteil)

Rohstoff 2: Biobasiert

(Anteil)

Kombination Rezyklierter & Biobasierter %

44

14% biobasiert

35% Rezyklat.

Recycelbar.

"Gesetzt" für § 21, gut erreichbar

Hinreichende Fördervoraussetzung?

Preisdelta größer bei Extras?

Rohstoff 1

Rezyklat

(Anteil)Rohstoff 2

Biobasiert

(anteilig)

75% biobasiert

25% Rezyklat.

100% Biobasiert & Recyclingfähig

45

Recycelbar.

"Gesetzt" für § 21, gut erreichbar

Hinreichende Fördervoraussetzung?

Preisdelta größer bei Extras?

Rohstoff:

Biobasiert

(>85% anteilig)

100% biobasiert

Monomaterial HDPE

1. Performance – Was ist tatsächlich zum Produktschutz nötig?

Keine faulen "PR & Marketing-Kompromisse" – Suche nach Optimum!

2. Kreislauffähigkeit & Recyclebarkeit – in der Praxis?!

Orientierung gemäß Mindeststandard VerpackG (s. Ratgeber)

3. Ökobilanzielle Leitparameter – was sind die wichtigsten?

#0 Gewicht, Packeffizienz & Schutz = immer als gesetzt betrachtet

#1 Klimaschutz CO2 Rezyklate und erneuerbare Rohstoffe bevorzugt

#2 Ressourcen-Nachhaltigkeit Erneuerbar, nachhaltige Produktion

#3 Toxikologie Keine unerwünschten Substanzen

(mehr als 3 wird schwierig – Gefahr von Widersprüchen)

4. Kontrollierbarkeit – welche Daten, welche Evaluierung?

5. Markenkommunikation: Passung? Neu-/Weiter-Entwicklung?

46

Kriterienkatalog – Auswahl (Vorschlag)orientiert am VerpackG, s. §21

"0"

47

Vision der Kunststoffverpackungen 2050

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

2000 2015 2025 2035 2050

%

Quelle: Harald Käb, interne Studie 2017. Verlauf der jeweiligen prozentualen Anteile hier nur exemplarisch wiedergegeben!

Rohstoffliche Zusammensetzung von "100% der Kunststoffverpackungen des Marktes"

Fossil-basierte Neu-Kunststoffe

%

s.a. Kreislaufkonzept "New Plastics Economy - Ellen Mac Arthur Foundation" (Folie 16)

Dr. Harald Kaeb

narocon InnovationConsulting

Kastanienallee 21, D-10435 Berlin

Telefon +49 30 280 969 30, Mobiltelefon + 49 171 611 88 69

kaeb@narocon.de

Haben Sie Fragen?

Wir stehen gerne Rede und Antwort.

@haraldkaeb