Wie tragen Lasermarkierung und digitaler Produktpass dazu bei, die Rezyklatqualität von Kunststofffolien verbessern und eine echte Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen? Darauf antwortet ein branchenübergreifendes Projekt, an dem sich Bischof+Klein mit einem mehrschichtigen Kunststoffsack aus Polyethylen (PE) beteiligt hat. Per Laser wurde die Kennzeichnung des Verpackungsmaterials direkt in die Folie eingebracht. Das erleichtert sortenreines Recycling.

Kunststoffe sind ein Segen – und ein globales Problem. Leicht, langlebig, vielseitig einsetzbar. Doch genau diese Eigenschaften sorgen dafür, dass Kunststoffe weltweit zur Herausforderung werden. Jahr für Jahr fallen über 400 Millionen Tonnen an. Nur etwa neun Prozent werden recycelt. Der Rest wird deponiert, verbrannt oder landet in der Umwelt.

Bischof+Klein hat sich zum Ziel gesetzt, seine Produkte vollständig in den Werkstoffkreislauf zu integrieren. Die Recyclingfähigkeit unserer Folien sowie der Einsatz von Rezyklat bei ihrer Herstellung sind dafür Voraussetzung.

Wir arbeiten zugleich daran, den Rezyklat-Einsatz zu erhöhen. Damit dies gelingt, benötigen wir eine hohe Rezyklat-Qualität.

Wo liegt das Problem beim Recycling?

Sowohl für das chemische als auch das mechanische Recycling ist der Einsatz von Monomaterial sinnvoll. Eine gute Trennung und Sortierung der Kunststoffarten verbessert zusätzlich die Qualität des Rezyklates. Dafür ist eine zuverlässige Kennzeichnung erforderlich.

Tinte und Etiketten stellen jedoch beim Recycling ein Problem dar, da sie häufig thermisch nicht stabil sind. Bei den hohen Temperaturen im Extruder verbrennen sie. Das führt neben Farbveränderungen häufig auch noch zu unangenehmen Gerüchen. Mit einer Lasermarkierung kann man auf Tinte und Etiketten verzichten.

Beschriften mit Licht

Bei der Lasermarkierung wird die Kennzeichnung nicht aufgedruckt oder aufgeklebt, sondern direkt ins Material eingebracht. Möglich machen das spezielle Pigmente, die im Kunststoff enthalten sind. Der Laser bewirkt einen Farbumschlag nach Dunkel durch die Reaktion der Pigmente mit dem energiereichen Laserlicht. Es entstehen gestochen scharfe Kontraste. Die Markierung ist dauerhaft, hygienisch, abriebfest und benötigt weder Tinte noch Klebstoff.

Farbige Druckmotive oder komplexe Grafiken können mit Laser jedoch nicht dargestellt werden. Wer farbige Markengestaltung wünscht, kann mit eingefärbten Kunststoffen arbeiten oder die Lasermarkierung mit weiteren Techniken kombinieren. Für viele Anwendungen, gerade im industriellen Bereich, ist die Lasermarkierung jedoch bereits heute die beste Wahl.

Bischof+Klein hat die Lösung:

Ein Beispiel für die Umsetzung lieferte ein mehrschichtiger Kunststoffsack von Bischof+Klein. Die Folie dafür ist sowohl komplett mit neuen Polyethylen (PE) als auch mit mindestens 35 Prozent PCR (Post Consumer Rezyklat) erhältlich. In jedem Fall handelt es sich zu 100 Prozent um vollständig recycelbares PE. 

Übrigens: Bei Verwendung von mindestens 35 Prozent PCR verbessert sich der PCF (Product Carbon Footprint) um rund 20 Prozent. Diese Verpackungslösung erfüllt bereits heute die Anforderungen der neuen europäischen PPWR-Verordnung (Packaging and Packaging Waste Regulation) für 2030.

Die lasersensitive Markierung befindet sich in der Außenlage der Folie. Tests haben gezeigt, dass die Markierung auch nach mehreren Recyclingzyklen erhalten bleibt und die Rezyklat-Qualität nicht negativ beeinflusst. In einem Technikumsversuch wurden Folien extrudiert, gelasert und erneut extrudiert. Die Markierung blieb dabei stabil, ohne die mechanischen Eigenschaften der Folie zu beeinträchtigen.

Vision Industrie 4.0: Digital Twin und zirkuläre Wirtschaft durch Laserkennzeichnung

Eine maschinenlesbare Kennzeichnung ebnet den Weg zur echten Kreislaufwirtschaft. Bereits heute arbeiten viele Hersteller mit digitalen Zwillingen, also virtuellen Abbildern ihrer Produktionslinien und Produkte. Sie liefern Materialdaten, Lebenszyklusinfos und Recyclingtauglichkeit. Im Rahmen des Projekts wird diese Datenstruktur genutzt, um das physische Laseretikett nahtlos mit einem Digital Product Passport (DPP) zu koppeln. Jeder Beutel erhält so bereits in der Herstellung einen digitalen Zwilling, der über mehrere Lebenszyklen aktualisiert wird.

Mit der laserbasierten, datenverknüpften Kennzeichnung können innerhalb einer Industrie 4.0 Umgebung alle wichtigen Produktionsdaten, Wiederverwendungszyklen und Materialanalysen automatisch erfasst und zurückgespielt werden. So entsteht ein intelligenter Materialfluss von der Herstellung über den Gebrauch bis hin zur Rückführung ins Kreislaufsystem.