Lebensmittelverpackungen haben nur eine kurze Lebensdauer. Dennoch sind sie in vielen Fällen nicht gut recycelbar, sondern werden nach Gebrauch nur thermisch verwertet. Das liegt oft daran, dass es sich um hochspezialisierte Kunststoffgemische handelt, die nur schwer wieder trennbar sind.

Im Bemühen um Verpackungsmaterialien, die besser im Kreislauf geführt werden können, setzen viele Forschende auf Biokunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, die bei ihrer Wiederverwertung keine zusätzlichen CO₂-Emissionen verursachen.

Besser recycelbar

Der 31-jährige Verfahrenstechniker Samir Kopacic hat sich am Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz ganz auf diese biobasierten Materialien spezialisiert. Er arbeitet an neuen Verpackungen aus biogenen Materialien, die Lebensmittel genauso gut schützen wie die Kunststoffpendants, aber besser recycelbar sind.

Kopacic untersuchte mit Kollegen bereits die Eigenschaften vieler biogener Kunststoffe in Bezug auf ihre Barrierewirkungen. Je nach Bedarf soll die Verpackung undurchdringbar für Gase, Fette, Aromastoffe oder Mineralöle sein. "Wir haben dabei die Erfahrung gemacht, dass Biopolymere je nach Schichtdicke durchaus eine multifunktionelle Barrierewirkung haben können, die mehrere dieser Aufgaben erfüllt", erklärt Kopacic.

"Bei fossilen Kunststoffen muss man dagegen mehrere Typen verbinden, um dieselbe Wirkung zu erhalten." Ausgangsstoffe für diese biogenen Materialien sind meist Nebenprodukte der Lebensmittel-, Forst- und Agrarindustrie sowie der Fischerei. Kopacic hebt Chitosan, ein Biopolymer aus Garnelen- oder Insektenschalen, Alginat, das in bestimmten Algen vorkommt, oder mikrofibrillierte Cellulose, die aus holzartiger Biomasse gewonnen werden kann, hervor.

Polymere auf Papier

Ein bisheriger Ansatz war es etwa, Papier mit Polymeren zu beschichten, um dadurch eine eigene Kunststofffolie zu ersetzen. In einem neuen Forschungsvorhaben, das im Projekt "PapSpray" von der Förderagentur FFG mit Mitteln von Wirtschafts- und Klimaschutzministerium unterstützt wird, versucht er nun, die biogenen Materialien als Film, der auf ein Trägermaterial aufgesprüht wird, zu gestalten. Kopacic: "Es handelt sich um eine vollkommen neue Gestaltung der Oberflächentechnologie."

Der in Gračanica in Bosnien und Herzegowina geborene Forscher entdeckte schon früh seine naturwissenschaftliche Neigung. Ein Stipendium brachte ihn an eine internationale Mittelschule in seinem Herkunftsland, ein weiteres Stipendium – ein Austrian Student Scholarship der Mondi-Privatstiftung – holte ihn an die TU Graz, wo er Technische Chemie und Verfahrenstechnik studierte und 2019 mit dem Doktorat abschloss.

Seinen Erfolg in der Verpackungswelt illustriert etwa der Heinzel-Mondi-Sappi Award, den er 2020 erhielt. 2018 war er Finalist des europäischen Blue Sky Young Researchers Award (CEPI).

Privat stehen für Kopacic Familie und Freunde im Vordergrund. Er hat eine dreijährige Tochter, mit der er auch schon gemeinsam musiziert. Kopacic: "Sie hat im Herbst eine Ukulele bekommen, und wir haben begeistert musiziert. Aber im Moment ist Radfahren wichtiger." (Alois Pumhösel, 27.2.2021)