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Papier gilt als eine der naheliegendsten Alternativen zu Kunststoffverpackungen. Doch ausgerechnet dort, wo Verpackungen besonders viel leisten müssen, stößt der Werkstoff an Grenzen. Kaffee soll sein Aroma behalten, Lebensmittel dürfen keine Feuchtigkeit aufnehmen und fettige Produkte sollen ihre Verpackung nicht durchdringen. Papier allein kann viele dieser Anforderungen nicht erfüllen.
Deshalb steckt hinter einer vermeintlich einfachen Papiertüte häufig komplexe Materialwissenschaft. Beschichtungen und dünne Barriereschichten müssen Sauerstoff, Wasserdampf oder Fett abhalten, gleichzeitig aber möglichst wenig zusätzliches Material benötigen und die Recyclingfähigkeit erhalten.
Genau an dieser Stelle taucht Graphen in einer bislang wenig beachteten Sparc-Technologies-Story auf. Im Investor Deck von Sparc Technologies (ISIN: AU0000115750) wird der weltweite Markt für nachhaltige Verpackungen unter Verweis auf Grand View Research mit 272 Mrd. US-Dollar beziffert. Sparc arbeitet gemeinsam mit Detmold Packaging an graphenverstärkten Beschichtungen beziehungsweise Linings für Papierverpackungen.
Papier muss plötzlich Aufgaben von Kunststoff übernehmen
Der Wechsel von Kunststoff zu Papier klingt zunächst einfach. In der Praxis müssen neue Verpackungen jedoch dieselben Aufgaben erfüllen wie ihre Vorgänger. Gerade bei Lebensmitteln ist die Barrierewirkung entscheidend.
Sauerstoff kann Lebensmittel oxidieren. Feuchtigkeit verändert Konsistenz und Haltbarkeit. Fette und Öle können durch Papier migrieren. Deshalb bestehen viele Hochbarriere-Verpackungen heute aus mehreren Materialschichten, beispielsweise Papier oder Kunststoff in Kombination mit Aluminium und weiteren Polymeren.
Das schafft wiederum Probleme beim Recycling. Je mehr unterschiedliche Materialien fest miteinander verbunden werden, desto aufwendiger wird ihre spätere Trennung.
Die eigentliche Innovation besteht deshalb nicht darin, möglichst viel Kunststoff durch Papier zu ersetzen. Gefragt sind Papierlösungen, die mit möglichst dünnen und leistungsfähigen Barriereschichten auskommen.
Mondi investiert Millionen in die unsichtbare Schutzschicht
Wie groß der technische Aufwand dahinter ist, zeigt Mondi (ISIN: GB00BMWC6P49). Der internationale Papier- und Verpackungskonzern hat 16 Mio. Euro in neue Technologie an seinem Standort im polnischen Solec investiert und dort die Produktion seines FunctionalBarrier Paper Ultimate hochgefahren.
Die Papierlösung soll Sauerstoff, Wasserdampf und Fett besonders stark abhalten und gleichzeitig für herkömmliche Papier-Recyclingprozesse ausgelegt sein. Mondi nennt Anwendungen von Kaffee und Tee über Müsliriegel bis zu Gewürzen. Das Unternehmen versucht damit, Eigenschaften klassischer Mehrschichtverpackungen mit einer stärker papierbasierten Lösung zu verbinden.
Das Beispiel zeigt, worum es in diesem Markt eigentlich geht. Papier ist nicht die entscheidende Innovation. Entscheidend ist die dünne funktionale Schicht darauf.
Genau diese Schicht bestimmt häufig, ob sich eine Kunststoff- oder Aluminiumstruktur tatsächlich ersetzen lässt.
Nestlé sucht bereits mit künstlicher Intelligenz nach neuen Barrieren
Auch Nestlé (ISIN: CH0038863350) arbeitet intensiv an diesem Problem. Der Lebensmittelkonzern hat beispielsweise für Nescafé eine Hochbarriere-Nachfüllverpackung aus Papier entwickelt, die das Verpackungsgewicht gegenüber der bisherigen Lösung nach Unternehmensangaben um 97% reduziert und über den Papierstrom recycelt werden kann.
Noch interessanter ist jedoch die Materialforschung dahinter. Gemeinsam mit IBM entwickelte Nestlé 2025 ein KI-Modell, das neue Hochbarriere-Materialien identifizieren soll. Gesucht werden Strukturen, die empfindliche Lebensmittel vor Feuchtigkeit, Sauerstoff und Temperaturschwankungen schützen und gleichzeitig Kriterien wie Kosten und Recyclingfähigkeit erfüllen.
Nestlé weist ausdrücklich darauf hin, dass die Entwicklung solcher Materialien teilweise Jahre dauern kann.
Damit beschäftigt sich einer der größten Lebensmittelkonzerne der Welt mit exakt dem Problem, an dem auch Sparcs Graphenprojekt ansetzt: Wie lässt sich eine möglichst leistungsfähige Barriere mit möglichst wenig Material erzeugen?
Sparc überträgt sein Graphenwissen auf einen völlig neuen Markt
Sparc Technologies arbeitet seit Mai 2025 mit dem australischen Verpackungsunternehmen Detmold Packaging zusammen. Detmold beschäftigt mehr als 2.800 Menschen in 17 Ländern und produziert mehr als 20.000 unterschiedliche Verpackungsprodukte.
Die Aufgaben sind klar verteilt. Sparc entwickelt und testet graphenverstärkte Polymere, die sich als Beschichtung für Papierverpackungen eignen könnten. Detmold integriert die Materialien anschließend in Verpackungsprodukte und prüft sie nach den einschlägigen Industriestandards.
Die Partner untersuchen dabei nicht nur die Barrierewirkung. Laut Kooperationsvereinbarung soll Graphen möglicherweise auch Gewicht, Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit verbessern. Erreichen die Materialien vorab definierte Leistungsanforderungen, können anschließend gemeinsame Pilotversuche folgen.
Noch befindet sich das Projekt eindeutig in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Sparcs Investor Deck ordnet nachhaltige Verpackungen weiterhin dem R&D-Portfolio zu. Auch eine kommerzielle Vereinbarung zwischen Sparc und Detmold müsste erst separat ausgehandelt werden.
Die interessanteste Graphen-Story liegt vielleicht nicht im Graphen selbst
Für Sparc ist das Projekt trotzdem strategisch interessant. Das Unternehmen überträgt sein Wissen aus Schutzbeschichtungen auf einen angrenzenden Polymermarkt.
Bei ecosparc geht es darum, eine relativ geringe Menge Graphen so in ein Epoxidharz einzubringen, dass sich die Korrosionsbeständigkeit erhöht. Bei Papierverpackungen verändert sich die gewünschte Funktion, das Grundproblem bleibt jedoch ähnlich: Das richtige Graphen muss ausgewählt, gleichmäßig verteilt und in einer industriell nutzbaren Polymerformulierung verarbeitet werden.
Genau darin liegt eine mögliche zweite Ebene des Geschäftsmodells. Sparc wäre langfristig nicht ausschließlich Entwickler eines Korrosionsadditivs. Das eigentliche Know-how könnte darin bestehen, Graphen für unterschiedliche industrielle Anwendungen auszuwählen und in bestehende Polymersysteme zu integrieren.
Der Markt von 272 Mrd. US-Dollar darf dabei nicht mit Sparcs adressierbarem Umsatzpotenzial verwechselt werden. Er beschreibt den gesamten Markt für nachhaltige Verpackungen und damit eine wesentlich größere Branche als das Segment, das für graphenverstärkte Linings tatsächlich erreichbar wäre.
Aber gerade die Größe zeigt, weshalb das Forschungsprojekt interessant ist. Sollte es gelingen, Papier mit dünneren oder leistungsfähigeren Barriereschichten auszustatten, wäre Graphen nicht einfach nur ein exotischer Zusatzstoff. Es würde helfen, eines der schwierigsten Probleme nachhaltiger Verpackungen zu lösen: Papier genau jene Eigenschaften zu geben, wegen denen die Industrie bislang häufig auf Kunststoff und Aluminium angewiesen ist.
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Quellen:
https://announcements.asx.com.au/asxpdf/20250530/pdf/06k84zqf96qcmx.pdf
https://www.mondigroup.com/news-and-insight/2025/mondi-ramps-up-functionalbarrier-paper-ultimate-to-meet-growing-demand-for-sustainable-high-barrier-paper-based-packaging/
https://www.nestle.com/about/research-development/news/ibm-ai-powered-sustainable-packaging
https://www.nestle.com/media/news/sustainable-paper-packaging-solutions
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