Die 2-jährige Fachtagung in der SKZ-Modellfabrik Würzburg bot am 1.-2. Juli 2025 einen umfassenden Einblick in aktuelle Entwicklungen und Trends rund um Barriere-Verbundfolien. Im Mittelpunkt standen neue Materiallösungen sowie innovative Herstellungsverfahren von Monomaterialien. Zudem wurde die Leistungsfähigkeit moderner Folien eindrucksvoll demonstriert und präzise Messmethoden der Permeationsmessung aufgezeigt.
Dieter Finna · www.pack-consult.org · (Eine englische Fassung finden Sie hier).
Wer an der Zukunft von Barriere-Verbundfolien arbeitet, fand bei dieser Fachtagung Zugang zu den neuesten Entwicklungen. Die Veranstaltung bot wertvolle Impulse zu aktuellen Trends in der Folienextrusion sowie nachhaltige Verpackungskonzepte mit innovativ hergestellten Polyolefin-Folien. Die zweitägige Veranstaltung bot zudem einen erstklassigen Austausch mit Experten der Verpackungsbranche. Karsten Schröder moderierte das Programm. Im Folgenden finden Sie eine kompakte Zusammenfassung der präsentierten Beiträge.
Dr. Thomas Gröner (TG Pack Solutions) zeigte in seiner Präsentation die »Auswirkungen der Verpackungsverordnung PPWR auf Barriereverpackungen« auf. Zunächst ging er auf die Verantwortung von Erzeuger und Hersteller ein. Der Erzeuger fertigt die Verpackung und ist für deren Konformität verantwortlich, während der Hersteller verpackt Produkte auf den Markt bringt und gegenüber den Behörden verantwortlich ist. Zentrale Herausforderungen ergeben sich durch die generelle Anforderung an die Recyclingfähigkeit von Verpackungen ab 2030 sowie das Erfüllen von Mindest-Recyklatanteilen von Kunststoffverpackung. Besonders problematisch sind Multimaterial-Verbunde, da sie oft nicht sortier- oder recycelbar sind. Hersteller müssen daher verstärkt auf Monomaterial-Lösungen, recyclinggerechtes Design und verbesserte Trennbarkeit setzen.
Florian Reiter (Borealis) stellte in seinem Vortrag vor, wie sich die »Eigenschaften von monoaxial verstreckten Polyolefin-Folie«n durch gezielte Materialwahl und Prozessführung deutlich verbessern lassen. Hohe Sauerstoffbarrieren bis < 0,5 cm3/(m3*bar*d) lassen sich mit orientierten Folien in Maschinen-Richtung (MDO) erreichen als auch ihr Siegelfenster auf 130–170 °C erweitern, bei reduzierter Schrumpfung in den Siegelbereichen. Monoaxial verstreckte PE-Verbundfolien erzielen eine höhere mechanische Festigkeit sowie thermische Stabilität mit gleichzeitig verbesserter Prozesseffizienz beim Verarbeiten der Folien. Solche Lösungen, die im Design for Recycling (DfR) gefunden werden, erfordern die Zusammenarbeit in der gesamten Prozesskette.
Im Rahmen seines Vortrags präsentierte Hendrik Steen (Windmöller & Hölscher) »Innovative Konzepte zur Nachrüstung von MDO-Einheiten für eine effizientere Barrierefilmproduktion«. Besonders geeignet für ein solches Retrofit sind 5-Schicht-PE-Blasfolienanlagen. Für weniger komplexe Anwendungen lässt sich der MDO-Prozess auch auf dreischichtige Verbunde anwenden. Für die Herstellung hochwertiger EVOH/PA-Barrierefolien empfiehlt sich hingegen der Einsatz von 7- oder 9-Schicht-Anlagen. Wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Integration einer MDO-Einheit ist, dass sowohl die Auslegung der vorhandenen Extruder und des Blaskopfs als auch die räumlichen Gegebenheiten im Anlagenturm eine effiziente Produktion ermöglichen.
Mit der Implementierung der Optifil P-MDO-Automatisierung gelingt es, den Randbeschnitt der Folien um bis zu 50% verringern – ein bedeutender Schritt hin zu signifikanten Materialeinsparungen. Insgesamt trägt die MDO-Nachrüstung wesentlich zur Steigerung der Produktionseffizienz bei. Die Herstellung der MDO-PE-Folien ist eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen PET/PE-Verbunden und eröffnet in diesem Bereich neue Marktchancen sowie zusätzliche Absatzpotenziale.
Die Präsentation von Dr. Benedikt Hauer (Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM) behandelte die »Messtechnischen Anforderungen für die Inline-Qualitätskontrolle« von ultradünnen anorganischen Barriereschichten (<50 nm) auf Polymer-Substraten. Diese ultradünnen Oxidschichten dienen zur Verhinderung von Sauerstoffdiffusion durch die Verpackung. Das Messprinzip zur notwendigen Qualitätskontrolle basiert auf Infrarot-Reflexionsspektroskopie, insbesondere der Analyse charakteristischer Si–O- und Al–O-Vibrationsbanden. Gezeigt wurde dies an einem Praxisbeispiel zur produktionsbegleitenden Inspektion in einer industriellen Batch-Beschichtungsanlage. In Rolle-zu-Rolle-Anlagen stellen Dünnfilminterferenzen, Bandflattern und Vakuumbedingungen wesentliche Herausforderungen bei der Messung dar. Gelöst wird dies durch kompakte, kalibrierte Infrarot-Sensoren mit kurzer Messdauer, hoher Parallelisierbarkeit und spektraler Filtertechnologie zur Schichtdickenbestimmung in Echtzeit.
Norbert Runn (Polytype Converting) stellte »nachhaltige Produktionsziele mit innovativen Technologien« vor. Das gemeinsam mit BASF weiterentwickelte Druckkammerrakel Beschichtungssystem PGS ermöglicht höchste Präzision beim Beschichten und senkt sowohl Materialverluste als auch Rücklauf- und Investitionskosten deutlich. Zusammen mit Mitsui Chemical wurden Multi-Layer geeignete Barriere-Beschichtungsmedien entwickelt, die insbesondere für papierbasierte Beschichtungen, ergänzend zu bestehenden Lösungen für folienbasierte Verpackungsmaterialien geeignet sind. Durch Multi-Layer Curtain Coating erfolgt der Auftrag mehrerer Beschichtungslagen auf einer Position. Die Kalandertechnologie ist ein energieeffizienter und ressourcenschonend Prozess und vielseitig einsetzbar, zum Beispiel für die lösemittelfreie Laminierung von Verpackungsfolien und zum Kühlen von geschmolzener PET-Folie.
Marco Schmidt (Bobst Meerbusch) präsentierte das »oneBARRIER-Konzept« als eine nachhaltige Lösung für flexible Verpackungen auf Papierbasis mit hoher Barrierewirkung. Durch die Kombination von Primer und Barriereschichten wie AlOX bzw. AluBond (Metallisierung), ergänzt durch ein Heat-Seal-Coating, entsteht eine effektive Sauerstoff- und Wasserdampfsperre, die metallisierte Polyester- und sogar Aluminiumfolienstrukturen ersetzen kann. Sie besteht auch nach Falten des Verpackungsmaterials, wie der Faltetest belegt. Das Barrierematerial ist recyclingfähig gemäß CEPI, Aticelca und PTS-Normen und erreicht bis zu 95% Wiederverwertbarkeit. Anwendungsbeispiele sind Verpackungen für Lebensmittel und Haushaltsprodukte, die recyclinggerecht und zugleich funktional sind.
In einem Gemeinschaftsvortrag zeigten Thomas Lunz (Mondi Functional Paper & Films) und Marissa Schwinn (traceless materials), welche Möglichkeiten recyclingfähige Barrierepapiere heute bereits bieten und was als Perspektive zu erwarten ist. Mondi verfügt über sämtliche Technologien, die Extrusions- und Dispersionsbeschichtungen als auch Metallisierung umfassen. Die Barrierepapiere erfüllen sowohl funktionale als auch hohe mechanische Anforderungen und sind je nach regionalem System im Papier- oder Leichtverpackungsstrom recycelbar. So lassen sich etwa bruchsichere Barriere-Alternativen zu Aluminiumverbunden realisieren.
traceless materials entwickelt aus pflanzlichen Reststoffen der Agrarindustrie gewonnene, heimkompostierbare, innovative Biomaterialien mit negativer CO2-Bilanz. Die eingesetzten Biopolymere gelten als plastikfrei. In Zusammenarbeit mit Mondi wird eine Papierbeschichtung entwickelt, die die Wasserdampf- und Sauerstoffbarrieren sowie Heißsiegelfähigkeit bietet – ohne den Papierrecyclingprozess zu beeinträchtigen.
Die seiner Präsentation »Weniger ist mehr – Nachhaltigkeit, Ökobilanz und Verbraucherverhalten« unterstrich Dr. Phil Rosenow (Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV), dass Nachhaltigkeit bei Verpackungen nicht durch pauschale Materialeinsparung erreicht wird. Unterverpackung erhöht Lebensmittelverluste, während Überverpackung unnötige Umweltwirkungen verursacht. Dabei haben Lebensmittelverluste eine höhere Umweltwirkung als die Verpackungen. Eine funktionsgetriebene Lebenszyklusanalyse (LCA) berücksichtigt Schutzfunktion, Haltbarkeit und Verbraucherverhalten. Am Beispiel Rinderhack zeigte er: Optimales Barrieredesign verlängert das Shelf-Life und senkt Klimafolgen. Eine nachhaltige Verpackung gleicht Materialeinsatz und Schutzwirkung aus, was am Institut derzeit an weiteren Fallstudien für Chips, Joghurt und Obst untersucht wird.
In seiner Präsentation »Verwendung von Bakterienkulturen als natürlicher Sauerstoffabsorber für in Mono-PET verpackte Wurstwaren« zeigte Andreas Dietrich (Weber Food Technology) zunächst auf, dass der Sauerstoff in Wurstverpackungen aus dem Verpackungsprozess, dem Produkt und der unzureichenden Barrierewirkung von Mono-PET stammt. Folgen sind Fotooxidation, Farbverlust unter Einfluss von kalt-weißem LED-Licht, Frischeeinbußen und schnellerer Verderb. Kulturen wie Bactoferm Rubis wirken quasi wie natürliche Sauerstoffabsorber. Sie binden O2 metabolisch, stabilisieren Farbe, verlängern die Haltbarkeit und ermöglichen »Clean Label«-Verpackungen ohne synthetische Zusatzstoffe – eine nachhaltige Lösung für moderne, Recyclingfreundliche Verpackungsmaterialien mit reduzierter Barriere.
Dr. Ferdinand Somorowsky (Fraunhofer-Institut für Silikatforschung ISC) präsentierte einen im EU-Projekt InnPressMe entwickelten faserbasierten Standbodenbeutel mit Barrierefunktion auf Basis von bioORMOCER-Hybridpolymeren. Dabei handelt es sich um Werkstoffe, die keramische Barriereeigenschaften mit polymerer Flexibilität vereinen. Papier, PLA-X-Dispersionen und bioORMOCER wurden in klassischen Verfahren verarbeitet. Die Beutel bestehen zu über 85% aus biobasierten Materialien, sind recycelbar, biologisch abbaubar und erreichen Barrierewerte von OTR 2–4 cm3/(m2 d bar) und WVTR bis 6 g/(m2 d). Im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffbeuteln bieten sie deutliche ökologische Vorteile bei vergleichbarer Funktionalität und Eignung für Lebensmittelverpackungen.
Dr. Philipp Okle (Amcor Flexibles, Kreuzlingen AG) stellte in die »Vorteile von SiOx-Barrieren für PP/PE-basierte, hochbarriere-fähige und sterilisierbare Verpackungen« vor. Sie stehen als nachhaltige Alternative zu AlOx und Aluminium. SiOx bietet bessere Transparenz, mechanische Stabilität und Recyclingfähigkeit. Im Vergleich zu AlOx besitzen SiOx Barrieren eine geringere Defektdichte typischer Barriere Defekte und eine höhere Verarbeitungs-Prozessrobustheit. Anwendungen reichen von Baby- bis Tiernahrung. Lebenszyklusanalysen (LCA) und Recyclingstudien bestätigen, dass Verpackungen mit SiOx-Barriere den CO2-Fußabdruck um bis zu 60% gegenüber konventionellen PET/Alu/PP-Lösungen reduzieren und damit zentrale Anforderungen der Verpackungsverordnung (PPWR) erfüllen.
Dr. Ulrike Helmstedt (Leibnitz-Institut für Oberflächenmodifizierung) präsentierte in ihrem Vortrag, wie UV-Strahlung neue Wege in der Herstellung transparenter, flexibler Barrierebeschichtungen eröffnet. Durch VUV-Konversion (Vakuum-Ultra-Violetter-Strahlung) lassen sich keramische Oxidschichten (z. B. SiOx, AlOx) bei Raumtemperatur und Normaldruck herstellen – ohne Vakuumverfahren. So können empfindliche Substrate (z.B. PET) kosteneffizient beschichtet werden. Das eröffnet Perspektiven für nachhaltige, thermoformbare und leitfähige Barriere Systeme. Mit UV-initiierter Polymerisation hergestellt Nanokomposit-Barrieren nutzen spezielle Füllstoffe, um die Diffusionswege für Gase zu verlängern (Tortuosity-Prinzip). UV-härtbare Harze ermöglichen zudem dickere, VOC-freie Schutzschichten ohne Heißlufttrocknung.
Christoph Zerwas (Ametek, Business Unit Mocon) zeigte in seiner Präsentation neue Ansätze zur »Barrieremessung flexibler Verpackungen«. Sie gewinnen insbesondere vor dem Hintergrund wachsender Materialvielfalt und steigender Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit an Bedeutung. Die klassische Vorbereitung einer Permeationsmessung mit Einschneiden und anschließender Verklebung per Epoxidharz ist zeitaufwendig, fehleranfällig und auch gesundheitskritisch. Die neue Klemmlösung per Adapter ersetzt das Kleben, spart bis zu 90% Vorbereitungszeit, halbiert die Messstreuung und erhöht die Messsicherheit. Damit wird die Messung deutlich effizienter und nachhaltiger – bei gleichzeitiger Reduktion von Abfall und Bedienfehlern.
Alexander Tovar (Inficon GmbH) wies in seinem Vortrag »Dichtheitsprüfung als Ergänzung zu Permeationsmessungen« darauf hin, dass Permeation nur bei vollständig dichten Verpackungen korrekt gemessen werden kann. Die Dichtigkeit einer Verpackung ist jedoch kein absoluter Zustand, sondern wird durch überprüfbare Leckraten oder O2-Konzentrationen definiert. Die Auswahl geeigneter Prüfmethoden richtet sich nach diesen Spezifikationen. Es gibt zahlreiche Messverfahren – von sensorischen Tests bis zu hochpräzisen Differenzdruck- und Gasmessmethoden. Besonders die Druckanstiegsprüfung in flexibler Folienkammer überzeugt durch zerstörungsfreie, schnelle und reproduzierbare Ergebnisse. Für eine 100%-Kontrolle in der Produktion kommen teilweise automatisierte In-Line-Systeme zum Einsatz, die hohe Qualität und Prozesssicherheit gewährleisten.
Dr. Kristina Eißenberger (Hochschule Albstadt-Sigmaringen) stellte recycelbare metallisierte Mehrschichtfolien mit einer innovativen Proteinbarriereschicht vor. Durch Metallisierung der proteinbasierten Schicht wird die Sauerstoffbarriere signifikant verbessert, was den Produktschutz erhöht. Gleichzeitig ermöglichen trennbare Materialstrukturen ein sortenreines Recycling der einzelnen Schichten. Das Verfahren erlaubt einen enzymatischen Abbau der Proteinbeschichtung, wodurch hochwertige Recyclate entstehen. Diese können in geschlossenen Materialkreisläufen wiederverwendet werden. Ziel ist eine nachhaltige, biobasierte Verpackung mit hoher Funktionalität in Zukunft, die durch maßgeschneiderte End-of-Life-Lösungen eine echte Kreislaufwirtschaft ermöglicht.
Zusammenfassung
Karsten Schröder schloss die Fachtagung mit einer prägnanten Zusammenfassungaller Vorträge. Es ist an der Zeit bei Verpackungen materialunabhängig zu denken. Je nachdem, für welche Anwendung ein Verpackungsmaterial besser geeignet ist, kann dies Papier sein, für eine andere Anwendung hingegen (Verbund-)Folie oder möglicherweise auch Biomaterial. Es gilt, das jeweils am besten geeignete Material einzusetzen und nicht ideologisch in eine Richtung zu denken. Das fordert die PPWR und der große Slogan darüber heißt Minimieren! In ihrer Kompaktheit zeigte die Fachtagung, Minimalverpackungen sind kein Trend, sondern die Zukunft. Innovation, Austausch und Zusammenarbeit treiben nachhaltige Lösungen voran und gestalten die Verpackungswelt von morgen.
〉 www.innoform-coaching.de
〉 www.skz.de
