KHS präsentiert neue Generation der Beschichtungstechnologie InnoPET Plasmax

Die bislang einzige Kunststoffflasche, die hochwirksamen Produktschutz mit 100 Prozent sortenreiner Recycelbarkeit vereint: Zu verdanken ist das einer wegweisenden 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.

Lebensmitteltauglichkeit nachgewiesen

FreshSafe-PET von KHS

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

Die erste Plasmax-Maschine der neuesten Generation steht beim deutschen Mineralbrunnen VILSA

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. 

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.“

Individuelle Kundenanforderungen

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.

Erhöhte Verfügbarkeit und reduzierte Wartungskosten

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. 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.