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Hochschule der Medien

Steinbeis Transferzentrum

An der HdM entsteht Graspapier

Der Packaging Campus an der Hochschule der Medien (HdM) in Stuttgart bietet eine Plattform für angewandte Forschung, Entwicklung und Weiterbildung. Verschiedene Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen sind hier in einem multidisziplinären Netzwerk rund um das Thema Faserstoff aktiv. Geleitet wird der Packaging Campus von den HdM-Professoren Dr.-Ing. Matthias Franz und Dr. Christoph Häberle aus dem Studiengang Verpackungstechnik. Er ist Teil des Steinbeis Transferzentrums.

Veränderungen im Konsumverhalten der Menschen erzwingen einen enormen Wandel bei Transport-, Umschlag- und Lagerprozessen. Hieraus ergibt sich ein extremes Nachfragewachstum bei Verpackungsmaterialien. Nachhaltige Lösungen können hierbei aber nur unter Verzicht auf petrochemisch basierte Kunststoffe erreicht werden. Daher kommt dem Einsatz und der Verarbeitung von Werkstoffen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe eine besondere Bedeutung zu.

Bonbonverpackung aus Graspapier
Ziel des Projekts "Graspapier" ist es, einen gut bedruckbaren Faserstoff herzustellen, der sowohl günstig als auch nachhaltig produziert werden kann. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Einsatz einjähriger Graspflanzen, sowie Produktionsabfällen aus der Zucker-, Bier- und Pharmaindustrie, die baumbasierte Rohstoffe bei der Herstellung von Papier und Verpackungsmaterialien ersetzen sollen.

"Nicht nur Bagasse (die faserigen Überreste aus der Zuckerfabrikation, Anmerkung der Redaktion) aus der Rohrzucker- und Hanftrester aus der Schmerzmittelproduktion eignen sich gut für die Papierherstellung, erste Kartonproduktionen unter Beimischung von Trester (Pressrückstände nach dem Auspressen von Saft aus Obst/Pflanzen, Anmerkung der Redaktion) zeigen ebenfalls gute Festigkeitswerte", erklärt Prof. Dr. Matthias Franz.

Graspapier muss bedruckbar sein

Neben der Aufbereitung der Rohstoffe stellen die Rückstände aus der Stoffaufbereitung und Papierproduktion einen weiteren Forschungsschwerpunkt dar. Zur Verbesserung der Papierfestigkeit werden dem Rohstoff das Lignin und seine Proteine in der Stoffaufbereitung entzogen, die dann wiederum zur Herstellung von Futtermittel, thermoplastischen Polymeren und Energie genutzt werden können. Die Herausforderung für die Entwickler bei der Herstellung von Graspapier ist, das Graspapier bedruckbar zu machen. Ohne Beschichtung geht es nicht. "Beim Offset-Drucken reißt die Maschine das Graspapier aus", sagt Franz. Dazu kam der Wunsch der Kunden, dass dieses besondere Papier seine grüne Farbe behält. Die Lösung: eine sehr dünne, durchsichtige Schicht auf dem Karton. Der grüne Charakter des Graspapiers bleibt erhalten und somit die Natürlichkeit des Produkts. "Damit hat die Verpackung auch eine Werbewirksamkeit", erklärt er weiter.

Kooperationen mit Hochschulen und Unternehmen

Eine Kosmetikauslage aus Graspapier, Fotos: Steinbeis Transferzentrum
In Kooperation mit Packaging Campus und der Hochschule der Medien arbeiten derzeit beispielsweise Voith Paper Systems Heidenheim, die Technische Universität Dresden und die Papierfabrik Scheufelen an der Stoffaufbereitung für die Kartonherstellung sowie beispielsweise an Methoden zur Verbesserung der Tiefzieheignung von Karton zur Substitution von geformten Kunststoffen.

Das Fraunhofer-Institut IGB, die Universitäten Hohenheim und Bonn untersuchen die Möglichkeiten des Stoffaustrags gelöster Bestandteile und deren Einsatz als Futtermittel. Der Studiengang Verpackungstechnik der HdM untersucht dabei, auch im Rahmen wissenschaftlicher Arbeiten der Studenten, die sich daraus ergebenden Festigkeits- und Verarbeitungsbedingungen des Kartons. Ebenfalls in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut IBP werden Ökobilanzierungen erstellt, um die verringerten Umwelteinwirkungen der "Grasproduktion" im Vergleich zur Zellstoff- und Altpapierproduktion darzustellen.

Verbindung von Forschung und Lehre

Im Packaging Campus wurden mehrere Verarbeitungsmaschinen installiert, um die Entwicklung neuer Verpackungslösungen voranzutreiben. So laufen bereits erste Getränkebecherserien mit Graskarton, bei denen das Barrierematerial Polyethylen durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt wurde. In einem studentischen Entrepreneurship-Projekt haben Studenten die Möglichkeit, technische Veränderungen, Gestaltung und Vermarktung der neuen Verpackungen mit zu entwickeln und über einen Verkauf im eigenen Webshop die Auswirkungen ihrer Maßnahmen zu untersuchen. Seit der Gründung des Packaging Campus wurden in Kooperation mit großen Markenartiklern und Packstoffconvertern in Deutschland, Österreich und der Schweiz neue Verpackungslösungen entwickelt und in den Markt eingeführt.

 

VERÖFFENTLICHT AM

23. April 2018

KONTAKT

Prof. Dr.-Ing. Matthias Franz

Verpackungstechnik

Telefon: 0711 8923-2117

E-Mail: franz@hdm-stuttgart.de

Prof. Dr. Christoph Häberle

Verpackungstechnik

Telefon: 0711 8923-2170

E-Mail: haeberle@hdm-stuttgart.de

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