Die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Verpackungen bei Verbrauchern und Herstellern war noch nie so groß wie heute. Daher kam Mondelez International mit einem heraus- fordernden Auftrag auf Syntegon Technology, ehemals Bosch Packaging Technology, zu: Cadbury-Schokoladentafeln sollten in vollständig wiederverwertbare Papierschlauchbeutel verpackt werden.

Gemäß der Vision, intelligente und nachhaltige Technologien für jeden zu liefern, hat Syntegon bereits konkrete Ansätze für nachhaltige Lösungen für Schlauchbeutelverpackungen aus Papier entwickelt. Ein Jahr kontinuierliche Entwicklungsarbeit resultierte in einer innovativen Formeinheit sowie Siegelbacken für Kaltsiegelanwendungen. In Form eines Nachrüstkits wurde die Lösung bereits erfolgreich in Tests auf Schlauchbeutelmaschinen von Cadbury eingesetzt – und zwar für Schokoladentafeln, deren Formatgröße eine besondere Herausforderung darstellt.

Cadbury wurde in den 1830er Jahren in Birmingham/England gegründet und stellt seit fast 200 Jahren Kakaoprodukte und Schokolade her. Cadburys meistverkaufte Vollmilchschokolade ist in vielen Geschmacksrichtungen, Packungsgrößen und Produkten erhältlich – darunter auch die Energy-Schokoladentafel, die in Neuseeland verkauft wird.

Die Marke Cadbury gehört zu Mondelez International. Das Unternehmen hat sich verpflichtet, bis 2025 all seine Verpackungen durch Materialinnovationen, eine verbesserte Abfall- und Recyclinginfrastruktur sowie Verbraucherinformation und -aufklärung wiederverwertbar zu machen. Zwar wird Kunststoff weiterhin eine wichtige Rolle bei der Haltbarkeit von Produkten und der Minimierung von Lebensmittelabfällen spielen, doch gibt es auch Produkte, die in nachhaltigen Verpackungsmaterialien verpackt werden könnten, etwa in Schlauchbeuteln aus Papier.

Papierverpackungen punkten mit ihrer Fähigkeit, in bestehenden Recyclingströmen wiederaufbereitet werden zu können. Verbraucher empfinden Papierverpackungen als besonders nachhaltig und treffen ihre Entscheidung beim Einkauf auf Basis ihrer subjektiven Wahrnehmung und der Haptik des Produktes. Schlauchbeutel aus Papier erzielen daher vermehrt Aufmerksamkeit, was dazu führt, dass Lebensmittelhersteller den Wechsel von herkömmlichen Verpackungsmaterialien zu papierbasierten Verpackungen erwägen. Die Herstellung von Verpackungen aus Papier ist jedoch komplexer als die von Kunststoffverpackungen und stellt bestehende Schlauchbeutelmaschinen vor besondere Herausforderungen.

Um eine geeignete Lösung zu finden, entwickelte Syntegon 2019 in seinem Testlabor in Beringen/Schweiz ein Nachrüstkit. „Als führender Anbieter von Verpackungslösungen arbeiten wir auf Hochtouren an der Optimierung unserer Maschinentechnologien“, betont Christoph Langohr, Projektleiter für Nachhaltigkeit, Horizontalverpackungen bei Syntegon Technology. „Wir streben schon heute konkrete technische Lösungen für die Verpackungssysteme von morgen an. Als uns Mondelez International kontaktierte und um Unterstützung bei der Einführung einer Papierverpackungslösung für Cadburys Energy-Schokoladentafel bat, haben wir uns natürlich darauf gefreut, eine Lösung zu entwickeln, von der auch der Kunde begeistert ist.“

Zahlreiche Papierlieferanten bieten ein breites Portfolio an Papieren mit unterschiedlichen Eigenschaften hinsichtlich Steifigkeit und Maschinengängigkeit an. Papierverpackungen verfügen allerdings über einige Einschränkungen, die es schwierig machen, das Produkt ebenso gut zu schützen wie konventionelle Folien und gleichzeitig die gleiche Maschinenleistung zu erzielen. Zwar isoliert Papier sehr gut, doch ist es ein eher steifes Material, wodurch es während des Verpackungsprozesses leicht zerknittert oder reißt. Dennoch entschied sich Mondelez International für das Verpackungsmaterial Papier.

Die besondere Form der Schokoladentafel war eine zusätzliche Herausforderung. Basierend auf den Anforderungen, entwickelte Syntegon die neue Formeinheit „paper-ON-form“ für seine Schlauchbeutelmaschinen. „Formate wie Riegel sind einfacher zu verarbeiten“, erklärt Christoph Langohr. „Im Gegensatz dazu sind Schokoladentafeln wie die Energy-Tafel von Cadbury breiter und sehr flach, was ihre Verarbeitung erschwert. Die neue Formeinheit für Cadbury musste dem Rechnung tragen.“

Die Herausforderung bestand darin, eine Papierverpackungslösung nicht für neue, sondern für bereits bestehende Maschinen zu entwickeln, wobei viele verschiedene Formate verarbeitet werden sollen. Um einen ganzheitlichen Ansatz zu verfolgen, war ein Nachrüstkit erforderlich, das sich für bestehende Typen von Schlauchbeutelmaschinen mit Kaltsiegeltechnik von Syntegon eignet – ohne Kompromisse hinsichtlich Ausbringraten.

Der Einsatz von Papier auf Schlauchbeutelmaschinen bringt zwei zentrale Herausforderungen mit sich: Einerseits das Papier so zu verarbeiten, dass die Fett- und Wasserdampfbarriere nicht beschädigt wird, andererseits darf der Schlauchbeutel beim Siegeln nicht beschädigt werden. Für diese Anforderungen waren neue Siegelwerkzeuge erforderlich, die individuell zum spezifischen Papiermaterial passen – nur so lassen sich sichere Siegelnähte sicherstellen.

Für optimierte Siegelergebnisse hat Syntegon die neuen Siegelwerkzeuge auf Basis des von Cadbury ausgewählten Papiers maßgefertigt. Basierend auf der gewünschten Packungsgröße und den Materialeigenschaften, entwickelten Experten mithilfe von 3D-Druckern eine individuelle Formeinheit und Siegelwerkzeuge.

Nachdem die Prototypen im Testlabor vor Ort auf Herz und Nieren geprüft waren, ging es ums Ganze: die Herstellung der Formeinheit und der Siegelwerkzeuge, die dann auf der Schlauchbeutelmaschine der H-Serie bei Cadbury installiert wurden. Nach mehreren Probeläufen im eigenen Werk besuchten die Syntegon-Experten den Cadbury-Standort, um die vorhandenen Schlauchbeutelmaschinen umzurüsten und den Produktionsablauf zu überwachen.

Herzstück der neuen Technik für Papierverpackungen ist das „paper-ON-form“-Nachrüstkit für Schlauchbeutelmaschinen, das eine Formeinheit und Siegelwerkzeuge für Kaltsiegelanwendungen umfasst. Umfangreiche Tests haben zuverlässige Ausbringraten ohne Geschwindigkeitseinbußen ergeben. Damit ist bewiesen, dass Schlauchbeutel aus Papier mit der Maschinenleistung von Kunststoffschlauchbeuteln mithalten können. Formeinheit und Siegelwerkzeuge lassen sich für verschiedene Papiersorten verwenden – unabhängig von Dicke und Hersteller. Dies macht die Papierverpackung zu einer echten, nachhaltigen Alternative.