Entwicklung einer praxistauglichen Methodik zur ganzheitlichen und systematischen Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen zur Optimierung der Nachhaltigkeit von Verpackungen entlang der Wertschöpfungskette – Sustainable Packaging Assess[…]
Projektdurchführung
Hochschule Albstadt-Sigmaringen
Fakultät Life Sciences
Sustainable Packaging Institute (SPI)
Anton-Günther-Str. 51
72488 Sigmaringen
Zielsetzung
Verpackungen, insbesondere für Lebensmittel, erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, von denen der Produktschutz besonders hervorzuheben ist. Ein angemessener Produktschutz kann Lebensmittelabfälle (LMA) verhindern oder reduzieren, z. B. durch Verlängerung des Mindesthaltbarkeitsdatums (MHD) oder des Verbrauchsdatums (VD). Angesichts der Tatsache, dass weltweit etwa ein Drittel aller produzierten Lebensmittel nicht konsumiert wird und die Vermeidung von LMA das Erderwärmungspotenzial um bis zu 8 % reduzieren könnte, ist es notwendig, die Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen unter Berücksichtigung der Verpackungsfunktionalität und ihres Einflusses auf LMA neu auszurichten. Da in den meisten Fällen der Großteil der für das Lebensmittelverpackungssystem verwendeten Ressourcen auf die Lebensmittel selbst und nicht auf deren Verpackung entfällt, sind insbesondere auch verpackungsbedingte LMA bei der Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen mit einzubeziehen. Diese verpackungsbedingten LMA werden z.B. beeinflusst durch die Barriereeigenschaften der Verpackung bzw. deren Einfluss auf die Produkthaltbarkeit sowie durch die Restentleerbarkeit der Verpackung. Existierende Bewertungssystematiken und Bewertungstools für Verpackungen berücksichtigen die Funktionalität der Verpackung jedoch kaum oder gar nicht.
Das übergeordnete Projektziel von „Sustainable Packaging Assessment – SPA“ ist daher die Entwicklung einer Methodik zur ganzheitlichen und systematischen Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen. Die Methodik soll die Dimensionen Ökologie, Ökonomie und Soziales sowie die Verpackungsfunktionalität und insbesondere deren Einfluss auf verpackungsbedingte LMA berücksichtigen. Die Erarbeitung einer Zertifizierungssystematik und eines Umsetzungskonzeptes für ein neues Verpackungslabel, basierend auf den Nachhaltigkeitsbewertungsergebnissen, ist ebenfalls Projektgegenstand. Sowohl die Zertifizierung als auch das Verpackungslabel sollen einen Beitrag zur Objektivierung des öffentlichen Diskurses über Verpackungen leisten. Zudem sollen sie für Unternehmen und den Lebensmitteleinzelhandel einen marktwirksamen Anreiz zur Förderung nachhaltigerer Verpackungsalternativen darstellen. Verbraucher:innen sollen durch das Verpackungslabel informiert und bei nachhaltigeren Kaufentscheidungen unterstützt werden.
Arbeitsschritte
Die Recherche des Status quo zur Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen gibt eine Übersicht zu bestehenden Nachhaltigkeitsbewertungsmethoden, woraus sich die methodischen Grundlagen (ISO 14040/44, EU-Empfehlung 2021/2279 und ISO 14075) für die Methodik zur Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen ableiten. Die Recherche von Ökobilanzsoftwares und -tools zeigt, dass weniger die Software, sondern vielmehr die verwendete Datenbasis einen Einfluss auf die Ergebnisse der Bewertung hat. Die Recherche bestehender Ansätze zur Erfassung verpackungsbedingter LMA ergibt, dass diese bestehenden Ansätze bisher entweder rein theoretisch oder sehr fallspezifisch und nicht übertragbar sind oder lediglich auf Annahmen beruhen. Dies zeigt nochmals deutlich die Notwendigkeit eines generalistischen Ansatzes zur Ermittlung verpackungsbedingter Lebensmittelabfälle im Rahmen von SPA.
Mit Blick auf die Funktionalität von Verpackungen werden über-, unter- und optimal dimensionierte Verpackungskonzepte durch die Einführung eines neuen Indikators – der Fit for Purpose Indicator (FFPI) – definiert. Dabei wird deutlich, dass z. B. Verpackungen für verschiedene Fleisch- und Wurstwaren deutlich überdimensioniert sein können und hier ein besonderes Optimierungspotenzial besteht. Darauf aufbauend folgt die Entwicklung der Methodik zur Nachhaltigkeitsbewertung unter Einbezug der verpackungsbedingten LMA. Die entwickelte Methodik wird anhand von Fallstudien erprobt und von einem externen Unternehmen validiert, um die Qualität der Ergebnisse und die Praxistauglichkeit der Methodik zu prüfen.
Für das Umsetzungskonzept des Verpackungslabels wird die DLG-Verpackungsstudie und eine im Rahmen des Projekts durchgeführte Analyse der Erwartungen von Verbraucher:innen an nachhaltigere Verpackungen berücksichtigt.
Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette sollen sich die Nachhaltigkeitsbewertung ihrer Verpackungen durch eine im Projekt zu entwickelnde Zertifizierungssystematik bestätigen lassen können. Die Vergabe und Qualitätssicherung der Zertifizierung und des Verpackungslabels erfordert eine externe Prüfung durch Auditor:innen, für die im Projekt ein Schulungskonzept erarbeitet wird.
Ergebnisse
In der Methodik zur Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen erfolgt die Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit in Form eines Life Cycle Assessments (LCA) in Anlehnung an die internationalen Standards ISO 14040 und ISO 14044 sowie in Orientierung an die Empfehlung der Europäischen Union 2021/2279 zur Berechnung des Umweltfußabdrucks von Produkten (PEF). Die ökonomische Nachhaltigkeit wird mit einem Life Cycle Costing (LCC) bewertet, das sich ebenfalls an der Struktur der ISO 14040 und ISO 14044 orientiert. Die soziale Nachhaltigkeit wird mithilfe eines social Life Cycle Assessment (sLCA) in Anlehnung an ISO 14075 und unter Verwendung der Social-Hotspot-Database Methodik bewertet. Innerhalb aller drei Dimensionen werden auch die potenziellen ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen von verpackungsbedingten LMA einbezogen. Die Menge der verpackungsbedingten LMA wird für jedes Lebensmittelverpackungssystem anhand des MHD oder VD abgeschätzt und ergänzend über die Restentleerbarkeit der Verpackung ermittelt. Die Abschätzung verpackungsbedingter LMA anhand von MHD oder VD basiert auf einer mathematischen Funktion, die auf Grundlage von Literaturdaten zu Lebensmittelabfallraten im Lebensmitteleinzelhandel erarbeitet wurde. Die Heterogenität der zugrundeliegenden Literaturdaten, einschließlich Unterschieden in Produktkategorien, Aggregationsebenen und Datenquellen stellt ein wesentliches Optimierungspotentzial der mathematischen Funktion dar, die bei der Interpretation der Ergebnisse zu berücksichtigen ist.
Die kontinuierliche interne Funktionalitätsprüfung und externe Validierung der Methodik resultiert in einer Methodik, die über drei Iterationsschleifen hinweg optimiert und schlussendlich als für ihren Zweck geeignet und praxisnah anwendbar eingestuft wurde. Die Zertifizierungssystematik ist in Anlehnung an andere Zertifizierungen des Projektpartners DLG, in Form von Prüf- und Durchführungsbestimmungen, erarbeitet und bietet dabei die Möglichkeit zur Anpassung an andere Zertifizierungsanbieter. Die Prüf- und Durchführungsbestimmungen legen Zulassungsanforderungen und das Anmeldeverfahren, die Durchführung der Bewertung, die Kosten und den Datenschutz sowie die Bestimmungen zur Zertifikats- und Labelvergabe fest. Das entwickelte Labelkonzept besteht aus den Single Scores je Dimension der Bewertung (Ökologie, Ökonomie und Soziales) und einem Gesamtscore als Mittelwert aus den Single Scores der drei Dimensionen.
Öffentlichkeitsarbeit
18.10.2023: SPA-Projektvorstellung im Online-Vortrag „Anforderungen an nachhaltigere Verpackungsmaterialien für Lebensmittel“ in der Seminarreihe „Science goes market“ von der Gesellschaft für Technologietransfer und GO-Bio initial.
28. - 31.01.2024 Dissemination auf der ProSweets Messe in Köln.
19. - 22.03.2024 Dissemination auf der Anuga FoodTec Messe in Köln.
11.09.2025: Projektvorstellung im Rahmen des Vortrags „Funktionsorientierte Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungskonzepten“ auf dem Verpackungssymposium des Zentrums für Lebensmittel- und Verpackungstechnologie e. V. (ZLV).
30.10.2025: Interview über das Projekt SPA als Online-Artikel im DLG-Magazin.
17.10.2025: Präsentation und Peer-Review Publikation im Rahmen der 4th International Circular Packaging Conference in Ljubljana, Slowenien, DOI: 10.5281/zenodo.17301376
04.12.2025: Podcast zu SPA sowie Berichterstattung bei LinkedIn, den DLG-Newslettern Agrar und Food sowie die Einbettung in die DLG-Webseite und den gängigen Streamingplattformen für Podcasts.
26.01.2026: Peer-Review Publikation "Function Meets Environment–Approach for the Environmental Assessment of Food Packaging, Taking into Account Packaging Functionality". DOI: 10.3390/su18031222
Fazit
Mit der in SPA entwickelten Methodik wird ein grundlegender Beitrag zur ganzheitlicheren und systematischeren Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelverpackungen geleistet. Die Methodik integriert erstmals die drei Nachhaltigkeitsdimensionen Ökologie, Ökonomie und Soziales unter Berücksichtigung der Verpackungsfunktionalität anhand verpackungsbedingter LMA. Damit wird eine zentrale methodische Lücke bestehender Bewertungsansätze geschlossen und eine wissenschaftlich fundierte und normorientierte Bewertung von Lebensmittelverpackungssystemen ermöglicht.
Gleichzeitig zeigt sich, dass die Bewertung einer Verpackung anhand der entwickelten Methodik derzeit noch mit einem hohen Zeitaufwand verbunden ist. Dieser resultiert insbesondere aus der aufwändigen Datenerfassung sowie der individuellen Berichterstellung. Der Zeitaufwand und damit die Wirtschaftlichkeit könnte durch Automatisierung des Prozesses weiter optimiert werden.
Insgesamt trägt die in SPA entwickelte Methodik dazu bei, die Rolle der Verpackung im Nachhaltigkeitskontext ganzheitlicher zu bewerten, Möglichkeiten zur Reduktion potenzieller Umweltwirkungen und zur Vermeidung von verpackungsbedingten LMA zu identifizieren sowie Unternehmen ein Instrument zur ganzheitlicheren Optimierung ihrer Verpackungskonzepte bereitzustellen. Langfristig unterstützt die Methodik so den Übergang zu nachhaltigeren Verpackungskonzepten, zu einer ressourceneffizienten Verpackungswirtschaft und der Reduzierung verpackungsbedingter LMA.