HumidWrap

Forschungstitel:
Humidity and Water Regulating Active Packaging

Arbeitsgruppe: Verpackungsmaterialien

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  • Papiertechnische Stiftung (PTS), Anja Gruhl
  • Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), Astrid Pant
  • Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigleit und Systemzuverlässigkeit (LBF), Roland Klein

IGF-Vorhaben: 220 EBG
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2018 – 2020

Zum Verpacken einiger wichtiger Lebensmittelsorten ist eine Regulierung der Feuchte im Inneren der Verpackung vorteilhaft, um Frische und Haltbarkeit über einen möglichst langen Zeitraum zu gewährleisten. Dazu zählen Backwaren, wie beispielsweise Brot, Brötchen, Kuchen und Croissants. Auch bei einigen Non-Food-Produkten wie Zigarren oder Elektrobauteilen führen Verpackungen mit eingestellter Innenfeuchte zu höheren Gebrauchswerten.
Das geplante Forschungsprojekt verfolgt die Zielsetzung, Konzepte für die exakte Steuerung der Innenfeuchte in papier- und kunststoffbasierten Verpackungen zu entwickeln. Die Steuerung soll dabei so gestaltet werden, dass die Entwicklung der Feuchte in der Verpackung einem für das verpackte Gut optimalen zeitlichen Verlauf folgt. Als Folge davon sollen bei Lebensmitteln Frische und Haltbarkeit, bei Non-Food-Produkten Qualität und Gebrauchswerte verbessert bzw. länger als bisher aufrechterhalten werden.
Die Zielsetzung soll mit aktiven Materialien für die Aufnahme und Abgabe von Wasser in den Verpackungen erreicht werden. Im Falle von Lebensmittelverpackungen sollen die zu entwickelnden Lösungen den gegenwärtigen lebensmittelrechtlichen Anforderungen entsprechen.
Die Konzeptentwicklung soll auf der Entwicklung von Verpackungsmaterialien beruhen, mit denen die oben genannten Ziele verwirklicht werden können. Dabei sollen in Abhängigkeit von den verpackten Produkten sowohl Lösungen auf Basis von Papier und Kunststofffolien als auch geeigneten Verbunden aus beiden angestrebt werden. Zur optimalen Abstimmung der Eigenschaftsprofile von Packgütern, Verpackungsmaterialien und Verpackungsgeometrie sollen nummerische Simulationsrechnungen durchgeführt werden. Für die Steuerung der Feuchte sollen mehrlagige Materialien (Polymere, Papiere, Additive) mit geeigneten hygroskopischen Eigenschaften und Gasdurchlässigkeiten (Wasserdampf) eingesetzt werden.
Die entwickelten Funktionalitäten sollen exemplarisch an ausgewählten Lebensmitteln und Non-Food-Produkten im Rahmen von Fallstudien erprobt werden.
Geplant sind im Fall von Lebensmitteln Backwaren unterschiedlicher Haltbarkeit, wie z. B. frisch gebackene Brötchen, geschnittenes Brot und Dauerbackwaren. Im Falle von Non-Food-Produkten sollen beispielsweise Musikinstrumente aus Holz untersucht werden. Zunächst sollen die optimalen Lagerbedingungen der Packgüter recherchiert und experimentell verifiziert werden. Anschließend sollen im kleintechnischen Maßstab Verpackungsmaterialien und Verpackungen gefertigt und in Lagerversuchen erprobt werden. Abschließend soll eine Bewertung der Kosten in Relation zum erzielbaren Nutzen durchgeführt werden.

Berichte

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.