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.

INTERNATIONAL CHANNEL

KHS and Schubert collaborate on customised solutions

Ger­hard Schu­bert GmbH and KHS have brought to­geth­er their ex­per­tise in bot­tle pack­ing and com­bined their tech­nolo­gies as part of a col­lab­o­ra­tive ef­fort: the joint­ly de­vel­oped block so­lu­tion de­liv­ers flex­i­bil­i­ty ...

International Channel ...


Start in die berufliche Zukunft

Eine Aus­bil­dung oder ein Stu­di­um le­gen den Grund­stein für eine er­folg­rei­che be­ruf­li­che Zu­kunft. In 2016 ha­ben sich 46 jun­ge Men­schen dazu ent­schlos­sen, ihre Aus­bil­dung bzw. ihr dua­les Stu­di­um an ei­nem ...

Neubau des südlichen Eingangsbereichs und der Messehalle 1

Auf­sichts­rat und Ge­sell­schaf­ter der Mes­se Düs­sel­dorf GmbH ha­ben den Pla­nun­gen zum kom­plet­ten Neu­bau des Ein­gang Süd und der an­schlie­ßen­den Mes­se­hal­le 1 zu­ge­stimmt. „Jetzt wer­den wir un­se­ren Mas­ter­plan zur voll­stän­di­gen Mo­der­ni­sie­rung ...

EHI-Studie zum effizienten Versandmanagement

Laut ei­ner Stu­die der EHI fällt die durch­schnitt­li­che Re­tou­ren­quo­te im On­li­ne­han­del mit ins­ge­samt rund 15 Pro­zent zwar eher mo­de­rat aus, in ein­zel­nen Bran­chen lie­gen die Quo­ten je­doch um ein Viel­fa­ches ...

Funktion und Optik kompromisslos vereint

Um Ver­schlus­se­ti­ket­ten op­ti­mal aus­zu­rüs­ten, hat HER­MA den neu­ar­ti­gen Haft­kle­ber 52C ent­wi­ckelt. Der UV-­ver­netz­te Acrylat­haft­kle­ber ist ein­setz­bar für ein sehr brei­tes Spek­trum an Ver­pa­ckun­gen. Spe­zi­ell kri­ti­sche An­wen­dun­gen wie zum Bei­spiel für ...

Tragetaschen aus Kraftpapier mit guter Ökobilanz

Im Juli 2016 trat die frei­wil­li­ge Ver­ein­ba­rung zwi­schen der deut­schen Bun­desum­welt­mi­nis­te­rin und dem Han­dels­ver­band Deutsch­land (H­DE) ü­ber die kos­ten­pflich­ti­ge Ab­ga­be von Tra­ge­ta­schen in Kraft. Ziel ist es, da­mit den Plas­tik­tüten­ver­brauch ...

WorldStar Packaging Awards für DS Smith

Gleich drei Mal er­hielt DS Smith für 2017 den World Star Award. An­ge­tre­ten für die in­ter­na­tio­na­le Aus­zeich­nung wa­ren 292 Ein­rei­chun­gen aus 35 Län­dern. Über­reicht wer­den die Prei­se im Mai 2017 ...

MULTIVAC Deutschland wird eigenständige Tochtergesellschaft

Zum 1. Ja­nu­ar 2017 wird MUL­TI­VAC Deutsch­land mit Sitz in Wolfert­schwen­den als MUL­TI­VAC Deutsch­land GmbH und Co. KG fir­mie­ren. Da­mit wird die Ver­triebs- und Ser­vice­or­ga­ni­sa­ti­on in Deutsch­land eine ei­gen­stän­di­ge Toch­ter­ge­sell­schaft ...

Verpackungen als primäres Arbeitsgebiet

Im Rah­men ih­res Kreis­l­auf­wirt­schafts­pa­kets hat die Eu­ro­päi­sche Kom­mis­si­on an­spruchs­vol­le Zie­le für die Kunst­st­off­in­dus­trie vor­ge­ge­ben: Bis 2025 müs­sen 55 % des Kunst­stoff­ver­pa­ckungs­mülls wie­der­ver­wend­bar und re­cy­cle­bar sein. Die Bran­che hat er­kannt, dass ...

Solide Entwicklung hält an

Der Ver­band der Well­pap­pen-­In­dus­trie e.V. (VD­W) gab an­läss­lich sei­ner Mit­glie­der­ver­samm­lung An­fang De­zem­ber Eck­da­ten der Ent­wick­lung der Bran­che in 2016 be­kannt. Die all­ge­mei­nen Trends im Markt deu­tet der Ver­band wie folgt: ...

Die Optimalverpackung

Im kom­men­den Jahr wird das 15. In­no-­Mee­ting (Ver­an­stal­ter In­no­form Coa­ching, 7./8.2.2017 in Os­na­brück) in zahl­rei­chen Vor­trä­gen den Blick in die nahe und erst­mals auch in die et­was fer­ne­re Zu­kunft der ...

Obst und Gemüse gut gewogen

Ex­tra für Sa­lat ent­wi­ckel­te Is­hi­da die Mehr­kopf­waa­ge CCW-RV. Aus­ge­stat­tet mit 14 Wie­ge­köp­fen er­reicht die Ma­schi­ne Ge­schwin­dig­kei­ten von bis zu 70 Tak­ten pro Mi­nu­te. Die Waa­ge ver­fügt für auf das Pro­dukt ...

Produktschutz für Kosmetik

Die Kos­me­tik­pro­duk­te von Jans­sen Cos­me­tics ge­hö­ren zu je­ner Pro­dukt­ka­te­go­rie, die zu dem Beu­te­sche­ma von Pro­dukt­fäl­schern pas­sen: hoch­wer­tig und mit ex­klu­si­vem Image und ste­hen sie in­ter­na­tio­nal für Qua­li­tät „made in Ger­ma­ny“. ...