Verfahrens- und Maschinenentwicklung zur Herstellung von Vollkartondosen als Alternative zu Verbundmaterialien und Kunststoff (Vollkartondose)

Problemstellung
Verpackungen sind im privaten wie im gewerblichen Bereich für den Schutz und die Transportierbarkeit der Güter unverzichtbar. Sobald das verpackte Gut aber in Gebrauch geht, hat die Verpackung ihre Funktion erfüllt und wird zu Müll. Allein in Deutschland entstehen dadurch 226,5 kg Müll pro Kopf und Jahr (2017). Die steigenden Anforderungen an Verpackungen haben zum Einsatz unterschiedlichster Materialien in einer Verpackung geführt und dadurch die Rezyklierbarkeit weitgehend unwirtschaftlich oder sogar unmöglich gemacht. Ein typisches Beispiel ist die sogenannte Kartonverbunddose – ein Materialmix aus Karton, Kunststoff und Aluminium. Eine umweltfreundliche Verpackung sollte dagegen aus einem möglichst einfach zu recycelnden Material bestehen, das idealerweise aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird.

Zielsetzung
Die Zielstellung des KMU-innovativ Projektes Vollkartondose besteht daher darin, ein Verfahren und die zugehörigen Maschinen zu entwickeln, um eine Dose, die vollständig aus Karton besteht, in vollautomatischer Massenproduktion unter industriellen Bedingungen wirtschaftlich herzustellen. Dabei dürfen der Einsparung an Lizenzentgelten für die Entsorgung keine wesentlichen Nachteile bei der Funktionalität oder den Produktionskosten gegenüberstehen.

Vorgehensweise
Die geplante Entwicklung beinhaltet drei Komponenten: Die Verpackungsmittelentwicklung, d. h. die Gestaltung einer herstellbaren Ausführung der Vollkartondose, die Verfahrensentwicklung für den Herstellungsprozess und schließlich die darauf basierende prototypische Maschinenentwicklung. Aufbauend auf den langjährigen Erfahrungen des Unternehmens sollen zunächst Versuche zur Machbarkeit durchgeführt, anschließend die Art, Anzahl und Inhalte notwendiger Arbeitsgänge festgelegt und abschließend die Definition von Verfahrensvarianten und die eigentliche konstruktive Ausführung einer prototypischen Fertigungsanlage vorgenommen werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Bei der vorstehenden Forschungsaufgabe handelt es sich um ein Einzelprojekt. Die Anwendung erfolgt zunächst bei den Produzenten der offenen, leeren Verpackungen, setzt sich dann fort beim Produzenten der Güter mit Befüll- und meist gasdichtem Verschließprozess. In beiden Gruppen sowie im Zuge der öffentlichen Diskussionen zur Ressourceneffizienz gibt es großes Interesse an einer umweltfreundlichen Lösung. Darüber hinaus würden aber auch erhebliche volkswirtschaftliche Vorteile entstehen, wenn zukünftig zumindest ein Teil der Verpackungen in Zukunft 100 Prozent recycelbar und aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden könnte.

• Gebrüder Leonhardt GmbH & Co. KG Blema Kircheis