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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
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3
Global Annual Average Temperature 1850-2018
09-2019 https://showyourstripes.info
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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!
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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
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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
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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
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XX
Handelsbaltt Online 1.5.2019
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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
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GHG / CO2 A Game Changer for Plastics
Recyclability? Zero Points until Recycled.
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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
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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.
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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
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ca. max. 0,5% Marktanteil. Micro.
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XX
Oktober 2018 https://biowerkstoffe.fnr.de/fachpack/
EU Commissioner for Research Science and Innovation Carlos Moedas
In his hand, the Novamont "Matrica Thistle"
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Experience
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 1: O&G Theke
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 3: Bäckereiwaren
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 3: Bäckereiwaren
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 4: Trockene Lebensmittel
Verbundverpackung.
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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.
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 2: Fleischtheke (und weitere, ähnliche Produkte)
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Ekoplaza Amsterdam Visit 16 Nov 2018
Harald Kaeb Besuch 16 Nov 2018, s.a. Website Ekoplaza
Schwerpunkt 5: Waschmittel
Bio-PE / Rezyklat Mix
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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.
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PLA Deckel Service Packaging Biomanufaktur Havelland Velten im Handel bei BioCompany
Foto H. Käb BioCompany Yorckstrasse 26 August 2019
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Hofpfisterei "Brotseide" Verbund Bio-PE & Papier
http://www.biooekonomierat-bayern.de/dateien/Publikationen/SVB-Schwerpunktthema_Funktionale_Verpackungen_aus_NawaRo.pdf
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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
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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.
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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
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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.
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XX
https://www.n-tv.de/ticker/Pepsi-Danone-und-Nestle-wollen-zusammen-Flaschen-aus-Bioplastik-entwickeln-article20615556.html
Ziel:
100% biobasiertes PET.
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XX
https://presse.spar.at/news-aus-fuer-plastik-obstsackerl-bei-spar-in-wien-?id=86319&menueid=504&l=deutsch
Bastia, Korsika
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FR Bagislation
Home compostable veggie bag, 40% biobased, Bastia, Corsica, 25 June 2019
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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
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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
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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?
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Kriterienkatalog – Auswahl (Vorschlag)orientiert am VerpackG, s. §21
"0"
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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
Haben Sie Fragen?
Wir stehen gerne Rede und Antwort.
@haraldkaeb