Zellulose statt Plastik – Forscher machen nachhaltige Verpackung endlich alltagstauglich

Ob Joghurtbecher, Brottüte oder die Schutzfolie um Gemüse – Verpackungen aus Plastik sind ein fester Bestandteil des Alltags. Doch das Problem beginnt nach dem Auspacken: Die meisten Kunststoffverpackungen landen im Müll und belasten unsere Umwelt über Jahrzehnte. Abhilfe schafft theoretisch nachhaltige Verpackung aus pflanzlichen Materialien wie Zellulose. Doch viele davon halten nicht, was sie versprechen: zu instabil, zu wenig luftdicht, zu teuer. Genau das könnte sich jetzt ändern.

Ein Forschungsteam der Virginia Tech hat ein Verfahren entwickelt, das biologisch abbaubare Verpackungen auf Zellulose-Basis deutlich stabiler macht – ganz ohne Chemie, mit wenig Energieaufwand und zu geringen Kosten. Die Methode könnte dafür sorgen, dass pflanzenbasierte Alternativen endlich wirklich alltagstauglich werden. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten sie kürzlich in einer Fachzeitschrift.

Neue Druckmethode macht Zellulose robuster

Zellulose ist ein pflanzlicher Rohstoff, der in Bäumen, Gräsern oder Stroh vorkommt – also reichlich vorhanden. Sie ist biologisch abbaubar, erneuerbar und damit eine ideale Grundlage für umweltfreundliche Verpackungen. Doch bisher scheiterte der große Durchbruch daran, dass Zellulosefolien im Alltag nicht mithalten konnten. Sie waren zu durchlässig für Luft und Feuchtigkeit, oft wenig reißfest und schwer zu verarbeiten.

Die Forscher der Virginia Tech wollten das ändern. Sie entwickelten ein Verfahren, das die innere Struktur von Zellulose mithilfe von niedrigem Druck verändert – ganz ohne chemische Zusätze. „Natürliche Materialien wie Zellulose haben großes Potenzial für Verpackungen, aber sie sind bisher nicht ausreichend kompatibel für den großflächigen Einsatz“, sagte Young-Teck Kim, Professor für nachhaltige Biomaterialien.

Weniger Energie, mehr Wirkung

Klassische Herstellungsverfahren für Verpackungsmaterialien benötigen viel Energie – etwa durch Hitze oder hohen Druck. Das neue Verfahren der Virginia Tech setzt dagegen auf sanfte, wiederholte Niederdruckzyklen. Diese verbessern die Struktur der Zellulose so, dass sie reißfester wird, luftdichter und dabei ihre Transparenz behält – drei Eigenschaften, die besonders bei Verpackungen für frische Lebensmittel entscheidend sind.

„Wir waren überrascht, dass die mehrfachen Niederdruckzyklen den herkömmlichen Hochdruckmethoden überlegen waren“, erklärte Kim. „Das Material wurde nicht nur funktionaler, sondern auch weniger beschädigt.“ Die neue Methode ermöglicht also ein besseres Ergebnis mit weniger Energieaufwand – ein Gewinn für Umwelt und Industrie zugleich.

Großes Interesse aus der Verpackungsbranche

Gerade der niedrige Energieverbrauch macht das Verfahren für Unternehmen besonders attraktiv. Es spart nicht nur Kosten, sondern reduziert auch die CO2-Bilanz der Produktion.

Unsere Forschung bietet eine bezahlbare und praktikable Möglichkeit für die Industrie, auf biologisch abbaubare Verpackungen umzusteigen, ohne auf Qualität zu verzichten.

Young-Teck Kim

Laut den Forschern haben bereits erste Hersteller Interesse gezeigt, die neue Zellulosefolie in größerem Maßstab zu produzieren. Die Technologie könnte also bald den Sprung aus dem Labor in den Supermarkt schaffen und das, ohne dass Verbraucher beim Verpackungsmaterial überhaupt einen Unterschied bemerken würden.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten geplant

Verpackungsfolien aus pflanzlichen Stoffen könnten künftig nicht nur nachhaltig, sondern auch besonders funktional sein. Die Wissenschaftlerinnen Audrey Zink-Sharp und Maren Roman arbeiten gemeinsam mit Kim daran, die Materialien weiterzuentwickeln. Im Gespräch sind unter anderem antimikrobielle Beschichtungen, die das Wachstum von Keimen auf Lebensmitteln verhindern und deren Haltbarkeit verlängern könnten.

„Das ist erst der Anfang“, sagte Kim. Ziel sei es, die neue Zellulosefolie nicht nur als plastikfreie Verpackung zu etablieren, sondern sie zur neuen Norm zu machen – vielseitig, leistungsfähig und vollständig biologisch abbaubar. Wenn das gelingt, könnten nachhaltige Verpackungen tatsächlich zum neuen Standard werden.

Kurz zusammengefasst:

• Eine neue Methode der Virginia Tech macht nachhaltige Verpackung aus Zellulose deutlich stabiler, transparenter und luftdichter.
• Die Behandlung mit mehrfachen Niederdruckzyklen spart Energie und verzichtet komplett auf chemische Zusätze.
• Die Technik ermöglicht eine biologisch abbaubare Verpackung, die auch für den industriellen Einsatz geeignet ist und an der erste Verpackungsunternehmen bereits Interesse zeigen.

Übrigens: Eine solch nachhaltige Verpackung könnte nicht nur die Umwelt schützen, sondern auch den Menschen. Selbst frischer Salat ist nicht mehr sicher vor Mikroplastik – die Partikel dringen durch winzige Blattporen direkt ins Pflanzengewebe ein. Wie das unsere Lebensmittel und sogar die Ernten weltweit gefährden kann – mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Pexels