EFFIE - Effizientere, biobasierte und recyclebare Stretchfolie

Eckdaten zum Forschungsprojekt

Projektname EFFIE - Effizientere, biobasierte und recyclebare Stretchfolie
Synopsis In EFFIE wird eine biobasiert, recyclebare und biomimetisch funktional strukturierte Wickelfolie in der Palettenverpackung entwickelt. Die im Laborumfeld getestete Wickelfolie wird in die konzeptionelle Entwicklung eines „adaptives Wickelkonzept“ (Prozess- & Anlagenkonzept) integriert. Dadurch wird eine individuelle Palettenwicklung ermöglicht.
Programm / Ausschreibung Produktion der Zukunft, Produktion der Zukunft, 28. AS PdZ nationale Projekte 2018
Projektstart 01.04.2019
Laufzeit 36 Monate
Kooperationspartner Lenzing Plastics GmbH & Co KG
Technische Universität Wien Institut für Angewandte Physik
Montanuniversität Leoben Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe
Pamminger Verpackungstechnik Ges.m.b.H.

Ausgangssituation

In Europa werden jährlich rund 25,8 Millionen Tonnen Plastikmüll produziert, wobei davon 59% auf den Bereich der Verpackungen, inklusive Palettenverpackungen, entfallen. Vor allem bei Palettenwicklungen in der produzierenden Industrie und im Handel besitzt Plastik den Status einer Einwegverpackung. Plastik als herkömmlicher Kunststoff basiert zu einem Großteil auf fossilen Rohstoffen (Erdöl, Erdgas, Kohle). Eine Substitution dieser durch biobasierte Kunststoffe im Sinne der Nachhaltigkeit ist zwingend notwendig und wird mittels nationaler und internationaler politischer Maßnahmen stark forciert. Trotz der derzeit stattfindenden Erforschung und Entwicklung von biobasierten Kunststoffen sind diese jedoch preislich noch nicht konkurrenzfähig. Daher finden biobasierte Kunststoffe gegenwärtig kaum bzw. nur für spezielle Nischenprodukte Anwendung.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel von EFFIE ist die Reduktion des Einsatzes von auf fossilen Rohstoffen basierenden Wickelfolien für die Verpackung bzw. Sicherung von Ladeeinheiten um 30% im Jahr 2025 im Vergleich zum Jahr 2016. Hierdurch kann eine Plastikmüllreduktion von bis zu 5% erreicht werden. In diesem Kontext wird eine Reduktion von Treibhausgas-Emissionen um 10% angestrebt. Zudem wird ein Beitrag zur Umsetzung von nationalen und internationalen (EU-) Richtlinien und Zielen geleistet.

Methodische Vorgehensweise

Im ersten Schritt wird eine Analyse der Umfeldbedingungen durch Aufnahme sämtlicher relevanten Prozesse und Daten des Verpackungs- und Transportprozesses sowie deren qualitativen und quantitativen technischen Anforderungen an ein mögliches Folienmaterial durchgeführt. Danach erfolgt die Analyse und Testung verfügbarer biobasierter Folienmaterialien.

Erstmals werden die unterschiedlichsten Anforderungen unterschiedlicher handelsüblicher technischer Biopolymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe analysiert. An ausgewählten Referenzmaterialien erfolgt die Untersuchung der im Gebrauch auftretenden physikalischen Werkstoffbeanspruchung mittels morphologischer, thermischer, thermo-mechanischer, mechanischer und bruchmechanischer Untersuchungsmethoden.

Im nächsten Schritt erfolgt die Evaluierung von geeigneten Materialien bzw. eine Kombination zur Herstellung einer Stretchfolie im Labormaßstab. Eine mathematische Modellierung von Topologie- Form-Kombinationen simuliert die biologischen Strukturen auf Basis biomimetischer Ansätze. Der Funktionsnachweis des gewählten Ansatzes und die Gewinnung von Erkenntnissen bzgl. spezifischen Eigenschaften und Restriktionen der finalisierten Folie ist der nächste Schritt.

Abschließend erfolgt die konzeptionelle Entwicklung einer adaptierten Wicklung zur Sicherstellung der späteren Praxisanwendung der entwickelten biobasierten funktional strukturierten Materialkombination die durch eine Kosten-Nutzen-Abschätzung finalisiert wird.

Erwartete Ergebnisse

• Demonstratorhafter Prototyp der biobasierten, recyclebaren und biomimetisch funktional strukturierten Stretchfolie sowie Funktionsnachweis in Laborumgebung

• Mathematisches Modell, um mittels Simulation eine funktionale und bioinspirierte Strukturierung der Folie entwickeln und optimieren zu können

• Dokumentierter Anforderungskatalog der Umfeldbedingungen und Anforderungen an eine Stretchfolie im Verpackungsprozess

• Dokumentiertes Konzept für eine adaptive Wicklung inkl. Prozessbeschreibungen und Anlagengrobkonzept

• Kosten-Nutzen-Rechnung für einen breiteren Einsatz in der produzierenden Industrie und im Handel

Projektleitung

Contact Press / Media

DI (FH) DI Paul Anton Schindler

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fraunhofer Austria Research GmbH
Theresianumgasse 7
1040 Wien, Österreich

Telefon +43 676 88861640