Erfolgsmodell

Die bislang einzige Kunststoffflasche, die hochwirksamen Produkt­schutz mit 100 Prozent sortenreiner Recycelbarkeit vereint: Zu verdanken ist das einer revolutionären Beschichtungstechnologie, die von KHS bereits vor rund 20 Jahren zur Marktreife gebracht wurde. Bis die Getränkeindus­trie im Zuge zunehmender Nachhaltigkeits­bestrebungen und der Forderung nach kreislauffähigen Verpackungen auf diesen Zug aufsprang, bedurfte es einiger Überzeugungsarbeit. Der Einsatz hat sich gelohnt: Inzwischen setzt eine Vielzahl nationaler sowie inter­nationaler Abfüller auf die Technologie, sodass der System­anbieter seine Kapazitäten am Hamburger Standort aufgestockt hat, um die weiter wachsende Nachfrage bedienen zu können.

Hinter dieser Erfolgsgeschichte steckt die Idee, PET-­Flaschen von innen mit einer hauchdünnen, chemisch reinen Glasschicht zu versehen, die vor Sauerstoffeintrag und CO₂-Verlust schützt. So werden der Geschmack bewahrt und die Haltbarkeit verlängert – ähnlich wie bei einer Glasflasche, allerdings mit dem niedrigeren Gewicht und der höheren Robustheit einer Kunststoffflasche. 

Neu ist das Konzept der Barrieretechnologie nicht. Allerdings werden dafür vom Wettbewerb Blend- oder Multilayer-Materialien ­verwendet, die ein späteres ­Flasche-zu-Flasche-Recycling zu sortenreinem PET-Rezyklat erschweren oder unmöglich machen: Die Verbundmaterialien lassen sich kaum voneinander trennen und ­bilden ein Wirrwarr von Sekundärrohstoffen und chemischen ­Verbindungen. Anders beim Beschichtungssystem FreshSafe-PET von KHS: Hier ist die Innenbeschichtung im Recyclingprozess vollständig abwaschbar und erlaubt so die hundertprozentige Flasche-zu-Flasche-Wieder­verwertung. Das bestätigen sowohl die EPBP (European PET Bottle Platform) als auch die US-amerikanische APR (Association of Plastic Recyclers). Zudem wurde die Lebensmitteltauglichkeit unter anderem durch die ebenfalls US-amerikanische FDA (Food and Drug Administration) sowie zuletzt durch die Safety Certification der chinesischen National Health Commission offiziell nachgewiesen. 

Im Lauf der Jahre hat KHS die neue Technologie kontinuierlich verbessert und nun mit einer aktuellen Weiterentwicklung auf die nächste Stufe gehoben. Die beiden wichtigsten Ziele waren dabei eine Leistungserhöhung auf der einen sowie eine Effizienzsteigerung auf der anderen Seite. 

Alternative Leistungsklassen

Dank der weiterentwickelten Maschinengeneration, die an die Stelle der bisherigen 20Q- und 20L-Serien tritt, können jetzt in der Variante InnoPET Plasmax 80ES PET-Flaschen mit einer Ge­schwindig­keit von bis zu 48.000 Stück pro Stunde beschichtet werden. Die ­allererste Plasmax-Maschine der neuesten Generation steht beim deutschen Mineralbrunnen VILSA (siehe Kasten „Drei Fragen an …“).

Verantwortlich für die Leistungssteigerung sind die von den KHS-Experten realisierten Prozessverbesserungen. So wurde beispiels­weise innerhalb der Blocklösung FreshSafe-PET TriBlock der Ein- und Auslauf der Beschichtungsmaschine auf dieselbe Höhe wie die von Streckblasmaschine und Füller gebracht. Dadurch kann auf das Hubrad verzichtet werden, das die Behälter bisher 30 Zentimeter nach oben zum Beschichtungsmodul befördern musste. Zudem wurde das Flaschenhandling ­vereinfacht und noch robuster gestaltet – alles als Vorbereitung auf noch höhere Geschwindig­keiten, die Philipp Langhammer, Product Manager ­Barrier Technology bei KHS, in Aussicht stellt. 

„Mit unserem Vorstoß in höhere Leistungsklassen möchten wir insbesondere die großen Abfüller kohlensäurehaltiger Softdrinks erreichen, die ihre Getränke vor allem in kleineren Flaschen vor CO₂-Verlust schützen müssen“, sagt Langhammer. „Schließlich wird die Oberfläche im Verhältnis umso größer, je kleiner das ­Behälter­volumen ist. Und entsprechend steigt das Risiko, dass Kohlensäure durch die Kunststoffwand hinaus- oder Sauerstoff hinein­diffun­diert.“ 

Entsprechend der individuellen Kundenanforderun­gen kann die modulare Maschinenplattform für ganz unterschiedliche Geschwindigkeiten konfiguriert werden. Speziell für Nischen­anbieter, kleinere Abfüller oder Converter, für die eher ein niedriger bis mittlerer ­Leistungsbereich interessant ist, steht ab Anfang 2025 die InnoPET Plasmax 48ER zur Verfügung: Sie kann pro Stunde bis zu 24.000 Flaschen beschichten. 

Neben unterschiedlichen Leistungsklassen ­wurde besonderer Wert auf größere Flexibilität gelegt: So hat KHS beispielsweise für Neu­einsteiger, die neben sensitiven Produkten auch solche anbieten, die keinen zusätzlichen Produktschutz erfordern, die Blocklösung mit einem Bypass-Rad versehen. Dieses sorgt dafür, dass die entsprechenden Flaschen an dem Beschichtungsmodul vorbei von der Streckblasmaschine direkt zum Füller weitergeleitet werden.

Höhere Evakuierungskapazität

Hinsichtlich des Beschichtungsprozesses selbst punktet die Weiterentwicklung insbesondere mit ihrer erhöhten Evaku­ierungs­kapazität: Sie senkt die Anforderung an die Vakuumstabilität der Behälter. Dadurch kann im Rahmen von Lightweighting PET ­eingespart werden: „Ein Kunde, der bisher für eine Lagerfähigkeit von 100 Tagen eine 22 Gramm schwere PET-­Flasche benötigte, kann das Gewicht dank der neuesten ­FreshSafe-PET-Beschich­tungs­technologie auf nur 14 Gramm reduzieren – und gleichzeitig das Shelf Life verdoppeln“, rechnet ­Langhammer vor. „Für Getränkeabfüller, die Produkte für die Hauptsaison vorproduzieren müssen, birgt das gleich zwei Vorteile: Zum einen können sie bis zu ein Drittel Kunststoff einsparen, zum anderen müssen weniger Getränke weggeworfen werden, weil ihr Haltbarkeitsdatum abgelaufen ist.“  
 

Weiter gesteigerte Effizienz

In puncto Effizienzsteigerung konnten ebenfalls entscheidende Optimierungen vorgenommen werden. „Die wichtigsten Neue­rungen sind hier die Schaffung einer gemeinsamen modularen Plattform sowie die Reduzierung der Komplexität von Teilen, Komponenten und Wartungsaufgaben“, stellt Langhammer fest. „So kommt beispielsweise für verschiedene Leistungsbereiche eine möglichst hohe Zahl von Gleichteilen zum Einsatz.“

Ein verbessertes und flexibleres Layout der neuen InnoPET-Plasmax-Maschinengeneration ermöglicht dank eines kleineren Fußabdrucks auch die einfachere Inte­gration des Blocks in den Produktionsbereich: So wurde einerseits die Maschinentiefe um 25 Prozent reduziert, andererseits können – je nach den räumlichen Gegebenheiten – die Streckblasmaschine, das Beschichtungsmodul und der Füller in einem L- oder U- beziehungsweise V-förmigen Layout in der Abfüllhalle platziert werden.
 

Reduzierte Wartungskosten

Außer höheren Leistungen, noch besserer Beschichtungsqualität und mehr Flexibilität bietet die neue Serie Getränkeherstellern mit Blick auf die ­Betriebskosten ­einen handfesten wirtschaftlichen Vorteil: „Uns ist es gelungen, die Wartungskosten zu senken“, erklärt ­Langhammer. „Das ist natürlich ein wichtiges Kriterium bei der Entscheidung für unsere Anlagen.“ Zu den Verbesserungen auf Basis der bewährten Technologie zählt unter anderem ein ver­ein­fachter Zugang zu allen ­Prozessgasventilen. Die Neugestaltung des Lanzenträgersystems spart Kolben ein und verringert damit die Zahl an Dichtungen sowie folglich Serviceaufwand und -kosten. Schließ­lich sorgt ein neuer Vakuumpumpentyp für eine Reduzierung der Kosten. „Mit weiter verbesserten Standzeiten unserer Wartungsteile können wir die Wartungsintervalle verlängern“, freut sich Langhammer.