Schluss mit wasserintensiven Prozessen! Die grüne Materialrevolution durch Trockenfaserformung und papierbasierte Verpackungen

Die Trockenfaserformung (Dry Molded Fiber) entwickelt sich zum nächsten Meilenstein bei der Substitution von Kunststoffen in flexiblen Verpackungen

Um dem hohen Wasser- und Energieverbrauch des traditionellen Fasergusses zu entkommen, müssen Marken und Druckereien die Umstellung ihrer Kapazitäten auf wasserfreie Prozesse in Betracht ziehen. Bei der Anwendung unseres „MINDS Green Packaging Evaluation Framework“ konzentrieren wir uns meist auf drei Kernindikatoren: CO2-Emissionen im Herstellungsprozess, Verarbeitungsstabilität und stoffliche Wiederverwertbarkeit. Die Trockenfaserformung adressiert genau diese zentralen Anforderungen

Trockenfaserformung (Dry Molded Fiber): Eine Technologie zur Formung von papierbasierten Produkten, bei der Luft anstelle von Wasser als Trägermedium genutzt wird. Durch Heißpressen wird natürliche Zellulose in Form gebracht, wodurch der immense Wasser- und Wärmebedarf der Trocknungsphase des traditionellen Fasergusses entfällt. Es handelt sich um ein umweltschonendes Verfahren der nächsten Generation, das signifikante CO2-Einsparungen mit einer hochpräzisen Oberflächenoptik verbindet

In meinen Jahren an den Produktionslinien und im direkten Kundenkontakt erlebe ich es sehr häufig, dass Marken unbedingt auf Zellstoffverpackungen umsteigen wollen, dabei jedoch die versteckten Kosten des traditionellen Nassfasergusses übersehen

Beim traditionellen Verfahren muss der Faserbrei (Pulp) mit enormen Mengen Wasser angerührt und nach dem Formen unter extremem Energieaufwand getrocknet werden. Angesichts der explodierenden Energiekosten in Europa ist dies ein wirtschaftlich kaum tragbares Unterfangen

Die Trockenfaserformung überspringt diesen absurden Kreislauf aus „Wässern und anschließendem Trockenbacken“. Stattdessen werden die Naturfasern mittels Luftstrom und Heißpressen verarbeitet, was die größten CO2-Treiber und wasserintensivsten Prozessschritte eliminiert

Aus Sicht der Praxis vor Ort geht es hierbei längst nicht mehr nur um grüne PR, sondern um eine knallharte Kalkulation der Herstellungskosten

Die französische Hébert-Gruppe startete bereits 2020 Marktanalysen und stellte fest, dass die Erwartungen der Kunden an nachhaltige Verpackungen gestiegen sind: Ein reines „plastikfrei“ reicht nicht mehr aus; gefordert werden eine Produktion ohne fossile Brennstoffe sowie deutliche Einsparungen bei Wasser und Strom

Aus diesem Grund gründeten sie den eigenständigen Geschäftsbereich Herpulp, der sich auf dieses Segment für hochwertige, umweltfreundliche Verpackungsmaterialien spezialisiert

Neue Technologien scheitern oft am Übergang von der Entwicklung zur Praxis. Um das „Tal des Todes“ der Massenproduktion zu durchschreiten, ist eine enge Kooperation mit dem Maschinenbauer die einzige Lösung

Hébert errichtete 2023 eine eigene Produktionshalle, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden, und implementierte die Dan-Web-Luftlegetechnologie (Airlaid) von ANDRITZ

Dies erinnert an meine positive Einschätzung zu Yangi, die ihre Trockenfasertechnologie auf der Cellera-Plattform vorantreiben: Wenn führende Anlagenbauer schlüsselfertige Gesamtlösungen (Turnkey-Lösungen) anbieten, ist das ein klares Signal für die Marktreife einer Technologie

Sie haben nicht überstürzt Großaufträge angenommen, sondern sich drei Jahre Zeit gelassen, um das verfahrenstechnische Fundament abzusichern

・2023: Errichtung der spezialisierten Werkshalle und des Ökosystems sowie Inbetriebnahme der ersten Produktionslinie

・2024: Einzug des ANDRITZ-Expertenteams zur Durchführung des Line-Tuning und zur Stabilisierung der Produktkonsistenz

・2025: Parameteroptimierung und Prozess-Upgrades, um die erfolgreiche Durchführung des Vor-Ort-Abnahmetests (SAT) zu gewährleisten

Dieser Zeitplan bietet einen realistischen Richtwert: Bei der Einführung bahnbrechender neuer Materialien ist eine dreijährige Anlaufphase im industriellen Maßstab völlig normal

Die erste Welle der Markteinführung neuer Materialien beginnt meist bei Produkten mit moderaten technischen Hürden

Hébert konzentriert sich in der aktuellen Serienfertigung hauptsächlich auf Frischwarenschalen (Trays) und Deckel (Lids) und arbeitet parallel an technologisch anspruchsvolleren Tiefziehprodukten

Das bedeutet, dass grundlegende dreidimensionale Behältnisse bereit für den Massenmarkt sind

Für Markenartikler und Designer geht es jetzt nicht darum, Materialbegriffe auswendig zu lernen, sondern sich mit Konstruktion, Oberflächenschutz und den nachgelagerten Veredelungs- und Verarbeitungsschritten vertraut zu machen

Wenn wir für unsere Kunden maßgeschneiderte Premium-Verpackungen bei MINDS konzipieren, weisen wir stets darauf hin, dass der Faserkörper selbst nur die Trägerfunktion übernimmt

Sollen Frischwaren oder fettige Lebensmittel verpackt werden? Welche Barrierebeschichtung ist die richtige? Haftet die Siegelfolie zuverlässig? Diese kombinierten Verarbeitungsfaktoren entscheiden letztendlich darüber, ob eine grüne Verpackung erfolgreich im Supermarktregal landet

・Die Trockenfaserformung eliminiert den energieintensiven Kreislauf des traditionellen Fasergusses („erst wässern, dann heißtrocknen“) und reduziert den CO2-Fußabdruck direkt an der Quelle

・Der Schritt zur industriellen Serienreife erfordert eine langfristige technologische Partnerschaft; Hébert und ANDRITZ benötigten drei Jahre bis zur Parameteroptimierung und zum Vor-Ort-Abnahmetest

・Lebensmittelechten Schalen und Deckel stellen derzeit die technisch ausgereiftesten Anwendungen dar, während tiefgezogene Faserformteile das nächste technologische Entwicklungsfeld bilden

・Die größte Herausforderung bei der Einführung neuer papierbasierter Materialien liegt nicht im Material selbst, sondern in der Abstimmung der wasser- und fettabweisenden Barrierebeschichtungen sowie der Anpassung der Verpackungskonstruktion

Aus meiner mehr als zehnjährigen Praxiserfahrung heraus steht fest: Die Suche nach Kunststoffalternativen hat die Phase des bloßen Experimentierens längst hinter sich gelassen. Jetzt entscheidet, welches Verfahren die höchste Kosteneffizienz bietet

Die Trockenfaserformung schließt in der Tat die Lücke papierbasierter Verpackungen in Bezug auf Haptik und Energiebedarf

Für Druckereien an vorderster Front sowie Entwickler von SaaS-Tools ist es jedoch ratsamer, Ressourcen in den Aufbau einer Datenbank für „Heißsiegel- und Barriereeigenschaften verschiedener Beschichtungen auf Trockenfasersubstraten“ zu investieren, anstatt lediglich ein einzelnes Material zu bewerben

Wer in der Lage ist, Markenkunden präzise Durchlaufzeiten, die Gutteilquote und eine exakte CO2-Bilanz zu berechnen, wird in dieser Konsolidierungsphase grüner Materialien die Marktführerschaft übernehmen

・Hébert-Gruppe und ANDRITZ leisten Pionierarbeit bei Dry Molded Fiber