Recycling: Arburg und das digitale Wasserzeichen

Mit dem Programm Arburg GREEN world engagiert sich Arburg für Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung. Gemeinsam mit renommierten Partnern wird unter anderem an innovativen Techno­logien für eine geschlossene Kreislaufwirtschaft gearbeitet. Dazu zählt das Vorhaben „HolyGrail2.0“ für sortenreines Sortieren von Kunststoff­verpackungen mittels digitaler Wasserzeichen. Das Projekt ist jüngst in die nächste Runde gegangen und wird seit September 2020 unter der Schirmherrschaft des Europäischen Markenverbands AIM vorangetrieben. Dabei ist Arburg eigenen Angaben zufolge unter den mehr als 85 Unternehmen und Organisationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der einzige Hersteller von Spritzgießmaschinen.

„Bereits in der Pilotprojekt-Phase von HolyGrail haben wir am Beispiel von IML-Bechern aus Monomaterial gezeigt, dass die Technologie mit digitalen Wasserzeichen prinzipiell ausgezeichnet funktioniert“, erklärt Bertram Stern, Packaging und Circular Economy Manager bei Arburg. „Jetzt geht es darum, das Projekt europaweit auszubauen mit dem Ziel, Kunststoffverpackungen auf diese Weise auch im großen Maßstab sortenrein zu trennen sowie ‚smart‘ und betriebswirtschaftlich zu recyceln.“

Initiative bündelt Know-how von über 85 Partnern

Am europaweiten Projekt, das im September 2020 startete und im Sommer 2022 abgeschlossen werden soll, beteiligt sich Arburg in verschiedenen Arbeitskreisen. Der Verband AIM mit Sitz in Brüssel koordiniert die Aktivitäten unter Berücksichtigung der aktuellen EU-Gesetzgebung. „Der rege Austausch mit Verbänden und namhaften Partnern wie Beiersdorf, Dow, Henkel, Nestle und Sick bringt sicher viele Impulse. Gemeinsam werden wir HolyGrail2.0 erfolgreich und effizient voranbringen“, ist Bertram Stern überzeugt. Nach Entwicklung eines Verpackungs­konzepts ist geplant, im Frühjahr 2021 mit der semi-industriellen Testphase zu beginnen. Die EU-Gesetzgebung sieht vor, dass bis zum Jahr 2030 europaweit alle Kunststoffverpackungen wiederverwendbar, leicht recycelbar oder kompostierbar sind. Die Wiederverwertungs- und Recyclingquote soll dabei 60 % betragen.

Mit digitalen Wasserzeichen intelligent sortieren

Ein effizientes und qualitativ hochwertiges Recycling ist nur möglich, wenn Kunststoffabfälle sinnvoll gesammelt und optimal sortiert werden und alle industriellen Prozesse des Wertstoff­kreislaufs digitalisiert und miteinander verknüpft sind. Genau hier setzt die HolyGrail2.0-Initiative für digitale Wasserzeichen auf Verpackungen an.

Digitale Wasserzeichen: Für den Endverbraucher unsichtbar (links) sind Informationen als „digitaler Pass“ direkt auf dem Kunststoff oder zugehörigem Label hinterlegt (rechts visualisiert). Abbildung: Arburg

Die digitalen Wasserzeichen sind für den Endverbraucher unsichtbare, briefmarkengroße Kodierungen direkt auf der Oberfläche oder dem zugehörigen Label. Die einzelnen Kachelmuster werden über mikrotopologische Variationen im Trägermaterial erzeugt und zu einer mosaikartigen Grafik vervielfacht. Sie bilden einen „digitalen Pass“, von dem ein Bruchstück ausreicht, um z. B. Angaben zum Hersteller, den verarbeiteten Materialien und Einteilung in „lebensmitteltauglich oder nicht“ abzurufen. In Sortieranlagen lassen sich die Informationen mit einer hochauflösenden Kamera auslesen. An Supermarktkassen oder für Endverbraucher funktioniert dies über Scanner oder per App mit mobilen Endgeräten. Auf diese Weise lassen sich über die gesamte Lebensdauer des Produkts beliebige Zusatzinformationen z. B. auch zur Verfügbarkeit, Verwendung oder Entsorgung abfragen.

Praxisbeispiel: IML-Becher aus Monomaterial

Arburg hat bereits nachhaltig und intensiv Erfahrung mit der Technologie auf Basis digitaler Wasserzeichen gesammelt. In der Pilotphase von HolyGrail fertigte ein hybrider Allrounder 820 H in Packaging-Ausführung in einer Zykluszeit von 5,8 Sekunden je zwei IML-Becher aus biobasiertem PP. Eine IML-Automation legte die zugehörigen PP-Labels des Partners Verstraete ein und entnahm gleichzeitig die Fertigteile. Auf den Labels befanden sich die digitalen Wasserzeichen. Über die passende App konnten darüber Inhalte zur Monomaterial-Verpackung sowie zur Verwendung und Entsorgung des Produkts abgefragt werden.

Dass sich Allrounder-Spritzgießmaschinen generell für die Verarbeitung von Rezyklaten aus Haushaltsabfällen (PCR) oder der Industrie (PIR) eignen, hat Arburg bereits öfter exemplarisch präsentiert und gezeigt: Wenn es möglich ist, Kunststoffe sicher und sortenrein zu sammeln, lassen sich diese wieder sinnvoll in den Kreislauf zurückführen. Diese Aufgabe gilt es nun im Großmaßstab effizient umzusetzen.

Bild oben: Smarte“ Spritzgießmaschinen von Arburg sind in der Lage, Rezyklate in schwankenden Qualitäten zu verarbeiten. So produzierte ein Allrounder 820 H in Packaging-Ausführung IML-Becher mit digitalen Wasserzeichen. Foto: Arburg