VERPACKEN-AKTUELL

Informationen aus der Verpackungsbranche


Smarte Hülle

Flexible Elektronik eröffnet neue Perspektiven für funktionale Verpackungen

28. Januar 2014, von: Susanna Stock

Ein effizientes und zuverlässiges Herstellungsverfahren: Die Rolle-zu-Rolle-Technologie.

Quelle: Fraunhofer EMFT / Bernd Müller

Parfümschachteln, die bei Berührung verführerisch zu leuchten beginnen, Medikamenten-Verpackungen, die Auskunft über ihren Inhalt geben – die Idee, Elektronik in Verpackungen zu integrieren, fasziniert Produktmanager und Marketingexperten schon länger.

US-Marktstudien bescheinigen dem so genannten „Smart Packaging“ ein riesiges Wachstumspotenzial – denn das Verbraucherverhalten verändert sich und damit steigen auch die Anforderungen an die „äußeren Werte“ eines Produkts.

Welche Einsatzmöglichkeiten Smart Packaging bietet und wie es sich auch kurzfristig für massentaugliche Verpackungslösungen nutzen lässt, war im vergangenen Oktober auch Thema des Workshops „Smart Packaging – Printed Electronics als massentaugliche Lösung für verändertes Shopperverhalten?“ an der Fraunhofer Einrichtung für Modulare Festkörpertechnologien EMFT in München. www.verpacken-aktuell.de berichtete darüber am 25.11.2013. Hier sollen nun die am Fraunhofer EMFT erarbeiteten Kenntnisse und wesentliche Inhalte des Vortrags von Prof. Dr. Karlheinz Bock (Hauptabteilungsleiter Flexible Systeme) wiedergegeben werden.

Am Bayerischen Entwicklungszentrum Polytronik BDP steht modernstes und fertigungsnahes Equipment für die Herstellung von Foliensystemen zur Verfügung.

Quelle: Fraunhofer EMFT / Bernd Müller

Auch wenn es einzelne Pioniere gibt, die bereits mit elektronischen Verpackungen experimentieren – von einer Revolution in der Verpackungsbranche kann noch keine Rede sein. „Das größte Hindernis, um „Smart Packaging“ am Markt zu etablieren, ist derzeit der Mangel an produktionsorientierten Lösungen“, erklärt Prof. Bock von der Fraunhofer EMFT. Vielfach sind die elektronischen Komponenten noch zu starr, zu dick und zu teuer. Um elektronische Verpackungen im großen Maßstab herzustellen, werden zudem Verfahren benötigt, mit denen sich auch hohe Stückzahlen schnell, zuverlässig und mit hoher Ausbeute produzieren lassen. Derzeit eingesetzte Fertigungsverfahren wie etwa das Einsetzen starrer gedruckter Platinen in Verpackungen werden diesen Anforderungen nicht gerecht, bzw. fehlen entsprechende Erfahrungswerte, um die geforderte Effizienz für flexible Schaltungsträger zu gewährleisten.

Prof. Bock und sein Team verfolgen einen anderen Ansatz, der auch im Bereich der intelligenten Verpackungen viel versprechende Perspektiven bietet: Im Geschäftsfeld „Flexible Systeme“ fertigen sie seit mehr als 10 Jahren ultradünne Bauelemente wie Sensoren, Solarzellen, LEDs und Displays und integrieren sie in komplette Systeme auf Folie. Auf diese Weise entstehen biegsame elektronische Komponenten und Systeme, die sich auch auf gewölbte Oberflächen einfach aufbringen lassen. „Diese Öffnung des Formfaktors erweitert den Spielraum für neue Designs – das ist gerade im Consumer-Bereich ein entscheidender Vorteil“, so Bock.

Temperatursensor auf Folie

Quelle: Fraunhofer EMFT / Bernd Müller

Die spezielle, an der EMFT entwickelte Rolle-zu-Rolle-Technologie erlaubt eine produktionsorientierte und zuverlässige Herstellung großer Stückzahlen: Ähnlich wie bei einer Zeitungsdruckmaschine ist dabei ein Substrat (meist eine PET- oder Polyamid-Folie) auf einer Rolle aufgewickelt. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine leere Rolle. Dazwischen laufen die einzelnen Prozessschritte nacheinander ab, wobei die Folie jeweils auf die leere Rolle auf der anderen Seite der Maschine gespult wird. In einem ersten Schritt werden die Strukturen auf die Folie gedruckt. Dann werden – je nach Anwendung – verschiedene Materialien auf die Folie gesprüht oder gedruckt, etwa leitende oder isolierende Materialien, Leuchtpasten etc.. Abschließend wird eine Deckfolie auflaminiert, um z.B. Oxidierung und mechanische Schäden zu vermeiden.

Die Entwicklungsarbeiten an der Münchner Forschungsinstitution sind dabei in eine umfassende Systemkompetenz eingebettet – von der Auswahl geeigneter Materialien über die Herstellung der einzelnen Komponenten, der Integration in Foliensubstrate bis hin zu umfangreichen Funktions- und Zuverlässigkeitstests. Mit dem 2001 an der EMFT etablierten Bayerischen Demonstrationszentrum Polytronik BDP existiert darüber hinaus ein Technologie-Cluster, das mit modernstem fertigungsnahen Equipment für die Mikrofabrikation von Produktdemonstratoren auf Folien ausgestattet ist.

Temperaturanzeige auf Folie

Quelle: Fraunhofer EMFT / Bernd Müller

An Ideen, wie sich die flexiblen Systeme im Verpackungsbereich einsetzen lassen, mangelt es nicht – das zeigte nicht zuletzt der Workshop in München: Neben Präsentationsfunktionen wie beispielsweise Lichteffekte oder integriertem Sound brachten die Teilnehmer vor allem auch die Kommunikation mit dem Verbraucher ins Spiel: Von Informationen zur Haltbarkeit eines Produkts über Angaben zur optimalen Trinktemperatur und aktueller Temperatur (etwa bei exklusiven Weinen) bis hin zu elektronischen Rabattanzeigen auf der Verpackung.

Technologisch sind solche Anwendungen heute schon umsetzbar. Um die flexible Elektronik im Verpackungsbereich zu etablieren, haben Bock und sein Team fürs erste vor allem Luxusprodukte wie etwa Uhren, Schmuck oder Parfums im Blick, wo der Kostenspielraum für hochwertige Verpackungslösungen größer ist. Gleichzeitig arbeiten die Forscher an optimierten Fertigungsmaschinen, um die Herstellung so effizient zu machen, dass sich auch der Massenmarkt bedienen lässt. „Unsere Kalkulationen zeigen, dass sich die Kosten bei entsprechend hohen Produktionszahlen im Cent-Bereich bewegen werden“, so Prof. Bock.

Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie STWIVT hat im Dezember vergangenen Jahres einen neuen Förderrahmen für das Technologiecluster BDP beschlossen. In der rund zweijährigen Laufzeit soll es schwerpunktmäßig um die Herstellung von zuverlässigen Foliensystemen und die Vorbereitung des Technologietransfers von anwendungstauglichen Folienprozessen in den Markt gehen. Neue Kooperationspartner sind willkommen.

Future Resources 2017

Der Um­welt­dienst­leis­ter In­ter­seroh und das Deut­sche Ver­pa­ckungs­in­sti­tut e.V. (d­vi) ha­ben ihre ers­te ge­mein­sa­me Fach­ta­gung „Fu­ture Re­sources 2017“ in Frank­furt am Main ver­an­stal­tet. 100 Teil­neh­mer aus Han­del, pro­du­zie­ren­dem Ge­wer­be und Re­cy­cling­bran­che ...

Siegwerk erwirbt Van Son Liquids B. V.

Mit dem Er­werb des in den Nie­der­lan­den an­säs­si­gen Un­ter­neh­mens Van Son Li­quids B. V. (Hil­ver­sum) dehnt die Sieg­werk Druck­far­ben AG & Co. KGaA das Ge­schäft mit was­ser­ba­sier­ten Druck­far­ben wei­ter aus ...

INTERNATIONAL CHANNEL

DIGILINE Blister for print efficiency and cost economy

In the blister lid foil printing segment the number and duration of changeovers are becoming ever more critical cost factors – especially against the backdrop of continuously shrinking production runs. ...

International Channel ...


Fünf Millionen Euro für Druck- und Stanzmaschine investiert

In ih­rem un­ga­ri­schen Werk in Kecs­kemét pro­du­ziert die STI Group rund 1,5 Mil­li­ar­den Ver­pa­ckun­gen und 10 Mil­lio­nen Qua­drat­me­ter Selbst­kle­be­ti­ket­ten für Kun­den in ganz Eu­ro­pa im Jahr – Ten­denz stark stei­gend. ...

Produktion von Alu-Aerosoldosen auf Kurs

Auf 2,9 Mil­li­ar­den Ae­ro­sol­do­sen aus Alu­mi­ni­um be­lie­fen sich im ers­ten Halb­jahr 2017 welt­weit die Ab­lie­fe­run­gen der Her­stel­ler­fir­men, die sich in der In­ter­na­tio­nal Or­ga­ni­sa­ti­on of Alu­mi­ni­um Ae­ro­sol Con­tai­ner Ma­nu­fac­tur­ers (AE­RO­BAL) zu­sam­men­ge­schlos­sen ...

Neuer Geschäftsführer bei Schubert North America

Rai­ner Dall­a­Ro­sa über­nimmt ab Ja­nu­ar 2018 die Ge­schäfts­füh­rung von Schu­bert North Ame­ri­ca in Char­lot­te. Er tritt da­mit die Nach­fol­ge von Fritz Kip­fer an, der das Un­ter­neh­men nach über 16 Jah­ren ...

Etikettendruckmaschinen von Mouvent erstmalig auf Labelexpo

Nach­dem Bobst die Zu­sam­men­ar­beit mit Ra­dex durch Grün­dung der neu­en Fir­ma Mou­ve­nt be­kannt gab (sie­he hier­zu auch: Die Zu­kunft von Bobst im Di­gi­tal­druck), wur­de auf der La­bel­ex­po 2017 in ...

O-I investiert 1.8 Millionen in Werk Holzminden

Die Owens-Il­li­nois (O-I) Glas­hüt­te im nie­der­säch­si­schen Holz­min­den pro­du­ziert Glas­ver­pa­ckun­gen für Spi­ri­tuo­sen­her­stel­ler, wur­de nun tech­nisch Mo­der­ni­siert und mit ei­ner In­ves­ti­ti­on von 1,8 Mil­lio­nen Euro wei­ter aus­ge­baut. Die tech­ni­schen Neue­run­gen stell­te O-I ...

tesla-Heißleimventile: Erste Ergebnisse aus Pilotprojekt

Im Fe­bru­ar 2016 nahm die BayPack GmbH mit Sitz in Stet­ten im Un­te­r­all­gäu im Rah­men ei­ner Pi­lo­tin­stal­la­ti­on als welt­weit ers­ter Ver­pa­ckungs­her­stel­ler die da­mals neu­en elek­tro­ma­gne­ti­schen Heiß­leim­ven­ti­le der tes­la-Fa­mi­lie von Bau­mer ...

Bizerba Studie zu Verbraucherverhalten bei frischen Lebensmitteln

Eine Um­fra­ge zum Ver­brau­cher­ver­hal­ten rund um das The­ma fri­sche Le­bens­mit­tel er­gab: Deut­sche ge­ben im Durch­schnitt we­ni­ger Geld für fri­sche Le­bens­mit­tel aus als Fran­zo­sen, ver­zeh­ren aber mehr da­von als ihre Nach­barn. ...

Thimm eröffnet modernes Wellpappenwerk.

Am 15. und 16. Sep­tem­ber wur­de das neue Well­pap­pen-Werk in Wolz­nach (Bay­ern) von Thimm in An­we­sen­heit von Kun­den, Mit­ar­bei­tern, An­woh­nern, Lo­kal­po­li­ti­kern so­wie der stell­ver­tre­ten­den Mi­nis­ter­prä­si­den­tin und Bay­ri­schen Wirt­schafts­mi­nis­te­rin Ilse Aig­ner ...

Marktentwicklung und Prognosen der Faltschachtelindustrie

An­fang Sep­tem­ber stell­te die FFI auf ih­rer jähr­li­chen Pres­se­kon­fe­renz die Si­tua­ti­on und die Aus­sich­ten der Falt­schach­tel­bran­che vor. Mit ei­nem Pro­duk­ti­ons­vo­lu­men in Höhe von 842.313 Ton­nen ging der Ab­satz der deut­schen ...

Greiner Packaging übernimmt verbleibende Anteile an türkischem Joint Venture

Grei­ner Packa­ging stockt die An­tei­le an dem Istan­bu­ler Un­ter­neh­men Te­knik Plas­tik Grei­ner Am­ba­laj von bis­her 51 Pro­zent auf 100 Pro­zent auf. Mit der gänz­li­chen Ü­ber­nah­me des tür­ki­schen Ver­pa­ckungs­un­ter­neh­mens für Mol­ke­rei­pro­duk­te ...