Biologisch abbaubare BOPP-Folie

Das Kunststoffverschmutzungsproblem

Jedes Jahr werden weltweit rund 350 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle produziert. Davon entweichen etwa 22 % vollständig aus den Abfallmanagementsystemen – sie landen auf unkontrollierten Deponien, werden in offenen Gruben verbrannt oder gelangen in terrestrische und aquatische Umgebungen. Das Weltwirtschaftsforum schätzt, dass 32 % der Einwegverpackungen aus Sammelsystemen entkommen.

Polyolefine – Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) – sind für über die Hälfte aller Kunststoffverschmutzung verantwortlich. Diese Materialien dominieren Verpackungen, weil sie günstig, vielseitig und leistungsfähig sind. Aber wenn sie in die Umwelt gelangen, überdauern sie Jahrhunderte und fragmentieren allmählich zu Mikroplastik, das Böden, Gewässer und Nahrungsketten kontaminiert.

Standardrecycling löst dieses Problem nicht. Selbst Länder mit fortschrittlichen Abfallmanagementsystemen verlieren Kunststoff an die Umwelt. Deutschland, Großbritannien und andere europäische Länder verlieren trotz ausgereifter Sammelinfrastruktur jährlich erhebliche Mengen Kunststoff an die Ozeane.

Was biologisch abbaubares BOPP bietet

Biologisch abbaubares BOPP adressiert das Problem der “entkommenen Kunststoffe” – Verpackungen, die der Sammlung entkommen und in der natürlichen Umgebung landen. Es verwendet Biotransformationstechnologie, entwickelt von Polymateria, einem britischen Unternehmen, das am Imperial College London gegründet wurde. Die Technologie wird während der Folienextrusion als Masterbatch-Additiv eingearbeitet.

Die Folie verhält sich während ihrer Nutzungsdauer identisch zu Standard-BOPP. Gleiche Klarheit, gleiche Steifigkeit, gleiche Barriereeigenschaften, gleiche Verarbeitbarkeit auf Verpackungsanlagen. Der Unterschied wird erst relevant, wenn die Verpackung in die Umwelt gelangt – wo sie vollständig biologisch abgebaut wird, anstatt Jahrhunderte zu überdauern.

Entscheidend ist: Die Folie bleibt vollständig recycelbar. Wenn sie in den Recyclingstrom gelangt, wird sie normal recycelt. Biotransformation ist eine Absicherung für Verpackungen, die nicht ins Recycling gelangen, kein Ersatz für Recycling.

Wie Biotransformation funktioniert

Die Technologie arbeitet in drei verschiedenen Phasen:

Phase 1: Ruhende Nutzungsdauer

Während der normalen Nutzung bleiben die Masterbatch-Additive vollständig ruhend. Die Verpackung funktioniert genau wie Standard-BOPP – gleiche Haltbarkeit, gleicher Produktschutz, gleiches Erscheinungsbild. Die Ruhezeit wird bei der Herstellung festgelegt, typischerweise 6–24 Monate je nach Anwendung.

Diese Ruhezeit ist entscheidend. Sie stellt sicher, dass die Verpackung während ihrer vorgesehenen Lebensdauer ordnungsgemäß funktioniert, gibt dem Recycling jede Gelegenheit zu erfolgen und aktiviert sich nur, wenn das Material in eine unkontrollierte Umgebung gelangt.

Phase 2: Chemische Umwandlung

Sobald die Ruhezeit endet und das Material Umweltbedingungen ausgesetzt ist (UV-Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Sauerstoff), aktivieren sich Katalysatoren im Masterbatch. Diese Katalysatoren greifen sowohl die kristallinen als auch die amorphen Bereiche der Polymerstruktur an.

Der Schlüsselmechanismus ist die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsspaltung – das Aufbrechen der langen Polymerketten in viel kürzere Segmente. Das Ergebnis ist eine Umwandlung in eine wachsartige Substanz mit spezifischen Eigenschaften:

• Carbonyl-Index größer als 1 (zeigt Oxidation an)
• Verlust von mehr als 90 % des Molekulargewichts
• Molekulares Zahlengewicht unter 5.000 Dalton
• Ultrakurze Molekülketten, die Mikroorganismen aufnehmen können

Dieses Wachs ist kein Kunststoff mehr. Es ist ein bioverfügbares Material, das natürlich vorkommende Organismen verdauen können.

Phase 3: Biologischer Abbau

Proprietäre “synthetische Präbiotika” in der Formulierung ziehen natürliche Zersetzer an – Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen, die weltweit in Bodenumgebungen vorkommen. Diese Organismen besiedeln das Wachs und verbrauchen es durch Mineralisierung.

Die Endprodukte sind Kohlendioxid, Wasser und Biomasse – die gleichen Outputs wie bei der Zersetzung natürlicher organischer Stoffe. Es bleibt kein Mikroplastik zurück. Keine schädlichen Rückstände. Das Material ist vollständig in die Natur zurückgekehrt.

Unabhängige Labortests (durchgeführt nach ISO 17556 und ASTM D5988 Standards) zeigen vollständigen biologischen Abbau in 176–336 Tagen unter natürlichen terrestrischen Bedingungen. Das schnellste verifizierte Ergebnis – 176 Tage für BOPP-Folie – wurde in Partnerschaft mit Toppan Specialty Films erzielt und vom AIMPLAS-Labor in Spanien verifiziert.

PAS 9017: Der Zertifizierungsstandard

PAS 9017:2020 ist eine britische Norm, veröffentlicht von der BSI Group, entwickelt mit Beiträgen von WRAP, DEFRA und dem Department for Business, Energy and Industrial Strategy. Es ist die erste Norm, die speziell zur Zertifizierung des biologischen Abbaus von Polyolefinen in offenen terrestrischen Umgebungen entwickelt wurde.

Die Norm erfordert drei Teststufen:

Stufe 1: Bewitterung und chemische Umwandlung

Testmaterialien durchlaufen beschleunigte Bewitterung (UV-Belastung nach ASTM D4329/ISO 4892-3 oder Xenon-Bogen nach ASTM D2565/ISO 4892-2). Die chemische Analyse muss die Umwandlung in Wachs nachweisen, das bestimmte Kriterien erfüllt – Carbonyl-Index, Molekulargewichtsreduzierung und Kettenlängenspezifikationen.

Stufe 2: Ökotoxizitätsbewertung

Das resultierende Wachs darf keine schädlichen Auswirkungen zeigen, wenn es an Indikatorarten getestet wird. Erforderliche Tests umfassen:

• OECD 207 und 222: Akute und chronische Auswirkungen auf Regenwürmer
• OECD 208: Auswirkungen auf Pflanzen
• OECD 202 und 211: Akute und chronische Süßwassertoxizität (Daphnia)

Dies stellt sicher, dass die Abbauprodukte wirklich sicher für Ökosysteme sind, nicht nur abgebaut.

Stufe 3: Bodenbiologischer Abbau

Das Material muss unter mesophilen Bodenbedingungen mehr als 90 % Mineralisierung erreichen, getestet nach ASTM D5988 oder ISO 17556. Dies ist der international anerkannte Schwellenwert für Ansprüche auf biologische Abbaubarkeit.

Polymaterias Technologie war die erste, die die PAS 9017-Zertifizierung erreichte.

Was das NICHT ist: Der Unterschied zu oxo-abbaubar

Es ist wesentlich zu verstehen, was biologisch abbaubares BOPP nicht ist. Die EU hat oxo-abbaubare Kunststoffe im Juli 2021 im Rahmen der Einwegkunststoff-Richtlinie verboten, und das aus gutem Grund.

Oxo-abbaubare Kunststoffe verwenden pro-oxidative Additive, die Kunststoff zum Fragmentieren bringen, wenn er Wärme, Licht oder Sauerstoff ausgesetzt wird. Aber Fragmentierung ist kein biologischer Abbau. Diese Kunststoffe zerfallen in immer kleinere Stücke – letztendlich Mikroplastik – die unbegrenzt in der Umwelt verbleiben. Wissenschaftliche Studien fanden, dass der biologische Abbau von oxo-abbaubaren Kunststoffen in offenen Umgebungen, Deponien und Ozeanen “gering bis nicht vorhanden” ist.

Biotransformation ist grundlegend anders:

Die EU-Definition von oxo-abbaubaren Kunststoffen beschreibt ausdrücklich “Fragmentierung zu Mikroplastik oder chemische Zersetzung.” Biotransformation führt zu biologischer Zersetzung zu CO2, Wasser und Biomasse – ein grundlegend anderes Ergebnis, das nicht unter das EU-Verbot fällt.

Recyclingfähigkeit

Eine häufige Sorge bei biologisch abbaubaren Materialien ist ihre Auswirkung auf Recyclingströme. PLA und andere Biokunststoffe können konventionelles Recycling kontaminieren, wenn sie eingemischt werden.

Biologisch abbaubares BOPP hat dieses Problem nicht. Tests nach Recyclingfähigkeitsprotokollen zeigen keine nachteiligen Auswirkungen auf das Recycling, wenn es in Standard-PP-Recyclingströme gemischt wird – die mechanischen Eigenschaften und optischen Eigenschaften von Recyclingprodukten bleiben bei Konzentrationen bis zu 50 % unbeeinträchtigt.

Die Technologie ist darauf ausgelegt, die Abfallhierarchie zu unterstützen: vermeiden, wiederverwenden, recyceln. Biologischer Abbau ist die Absicherung für den Anteil der Verpackungen, der dieser Hierarchie entkommt, kein Ersatz dafür.

Anwendungen

Biologisch abbaubares BOPP macht am meisten Sinn für Verpackungen mit hohen Verlustquoten – Produkte, die wahrscheinlich zu Müll werden oder Sammelsystemen entkommen:

• Süßwarenverpackungen – klein, leicht, oft außer Haus entsorgt
• Snackverpackungen – unterwegs konsumiert, hohe Vermüllungsraten
• Frischproduktverpackungen – oft auf Feldern entfernt und entsorgt
• Backwarenbeutel – entkommen häufig dem häuslichen Recycling
• Blumenhüllen – mit organischen Abfällen entsorgt
• Landwirtschaftsfolien – auf Feldern verwendet, wo Sammlung unpraktisch ist

Es ist auch relevant für Marken mit starkem Nachhaltigkeitsengagement, die eine Verpackung wünschen, die eine glaubwürdige End-of-Life-Geschichte durch Drittanbieter-Zertifizierung belegt, anstatt vager Behauptungen.

Einschränkungen und ehrliche Vorbehalte

Baut sich nicht auf Deponien ab. Deponien sind als stabile, anaerobe Umgebungen konzipiert, in denen nichts abgebaut wird. Diese Technologie ist speziell für unkontrolliert entsorgten Kunststoff in offenen terrestrischen Umgebungen gedacht, nicht für kontrollierte Abfälle.

Baut sich nicht im Ozean ab. PAS 9017 deckt nur terrestrische Umgebungen ab. Während der meiste Ozeankunststoff von Land stammt (von Flüssen aus unkontrollierten Abfällen transportiert), decken Tests und Zertifizierung speziell den biologischen Abbau im Boden ab.

RecyClass-Position. RecyClass, die europäische Recyclingfähigkeits-Zertifizierungsstelle, hat erklärt, dass abbaubare Kunststoffe “ausdrücklich vom Geltungsbereich” ihrer Recyclingfähigkeitsprotokolle ausgeschlossen sind, da diese für konventionelle Recyclingströme konzipiert sind. Tests wurden von Impact Solutions nach RecyClass-Methodik durchgeführt, aber RecyClass selbst hat die Ergebnisse nicht bestätigt. Dies ist ein laufender Bereich der Branchendiskussion.

Kostenaufpreis. Rechnen Sie mit etwa 30 % höheren Kosten im Vergleich zu Standard-BOPP, plus etwa 2 % zusätzliches Ladegewicht. Für viele Anwendungen ist dies durch die Nachhaltigkeitsvorteile gerechtfertigt; für andere möglicherweise nicht.

Keine Wunderlösung. Biologisch abbaubare Verpackungen lösen nicht den Überkonsum, machen Vermüllung nicht akzeptabel und ersetzen nicht den Bedarf an besserer Abfallmanagement-Infrastruktur. Es ist eine pragmatische Lösung für die Realität, dass ein Teil der Verpackungen immer der Sammlung entkommen wird.

Der Business Case

Für Marken, die biologisch abbaubares BOPP evaluieren, lautet das Wertversprechen:

Echte Nachhaltigkeitsreferenzen. PAS 9017 ist ein rigoroser, von Dritten entwickelter Standard mit Regierungsbeteiligung. Er bietet verteidigbare Behauptungen gegen Greenwashing-Vorwürfe.

Keine Leistungskompromisse. Anders als einige Öko-Alternativen, die Anlagenmodifikationen erfordern oder reduzierte Barriereeigenschaften akzeptieren, verhält sich biologisch abbaubares BOPP identisch zu konventioneller Folie.

Einfache Lieferkette. Drop-in-Ersatz ohne Änderungen an bestehenden Verarbeitungs-, Druck- oder Verpackungsanlagen.

Risikominderung. Da erweiterte Herstellerverantwortungssysteme expandieren und Kunststoffsteuern steigen, bietet eine zertifizierte biologisch abbaubare Option in Ihrem Portfolio Flexibilität.

Verbrauchererwartungen. Die öffentliche Besorgnis über Kunststoffverschmutzung wächst weiter. Verpackungen, die nachweislich End-of-Life-Bedenken adressieren, haben Marketingwert.

Technischer Vergleich

Zusammenarbeit mit Protos

Wir verarbeiten biologisch abbaubares BOPP in die gleichen Produktformate wie unser Standardsortiment – Beutel, Standbodenbeutel, Rollen und Blätter. Das Material sollte auf Ihren bestehenden Verpackungsanlagen ohne erforderliche Modifikationen laufen – gleiche Siegeltemperaturen, gleiche Liniengeschwindigkeiten.

Wenn Sie biologisch abbaubare Optionen erkunden, stellen wir Ihnen gerne Testmengen zur Verfügung, damit Sie es auf Ihren Anlagen testen können, bevor Sie sich zu einer Vollbestellung verpflichten. Für laufende Anforderungen ermöglicht unser Lagerhaltungsservice die Sicherung von Preisen und Verfügbarkeit bei gleichzeitigem Abruf kleinerer Mengen nach Bedarf.