RECOU: Unser ökologisches Polstermaterial

Spelzen fallen beim Schälprozess der Spelzgetreide in den Mühlen an. Im Unterschied zu Weizen sind die Körner beim Dinkel fest mit der Spelzhülle, die sie vor Umwelteinflüssen schützt – verwachsen. Diese muss vor dem Mahlen zu Mehl in entsprechenden Entspelz- oder Schälanlagen entfernt werden. (Schäl-) Mühlen haben für die nährstofflosen Spelzen weiter keine Verwendung. Da Spelzen eine geringe Dichte, und somit ein hohes Volumen aufweisen, werden sie in großen Mühlbetrieben pelletiert und / oder als Einstreu verwendet. Ein kleiner Teil wird als Kissenfüllung genutzt, wofür die Spelzen zuvor gereinigt werden müssen. Die derzeit häufigste Verwertung geschieht über eine Einspeisung in Biogas- oder Verbrennungsanlagen, wodurch Energie gewonnen wird. 

Nein. Auch wenn die intakten Spelzen nach Vollkorn aussehen sind sie ungenießbar und enthalten keine Nährwerte. Da Spelzen als Nebenprodukt bei der Verarbeitung des ohnehin angebauten Spelzgetreides anfallen, müssen keine zusätzlichen Agrarflächen bewirtschaftet werden. Auch für die Futtermittelproduktion kommen Spelzen in der Regel nicht zum Einsatz. Eine Ausnahme bildet die Beimischung im Futter für wiederkäuende Nutztiere.

Aktuell fokussieren wir uns auf die Verwendung von Dinkelspelzen, da diese regional in großen Mengen anfallen und mit kurzen Transportwegen bezogen werden können. Diesbezüglich haben wir Kontakt zu drei regionalen Dinkelspelzmühlen aus dem Ländle. Hier allein fällt der Reststoff das ganze Jahr über in großen Mengen an (ca. 1 Tonne pro Tag und Mühle). In größeren Schälanlagen z. B. von Erzeugergemeinschaften, entstehen noch deutlich größere Mengen. Allein in Deutschland fallen so jedes Jahr wohl bis zu 125.000 Tonnen Dinkelspelzen an, ein großer Teil im Südwesten. Jüngst feierte Dinkel, die „bespelzte“ und gesündere Form des Weizens, ein Comeback im Bioanbau und gilt heute sogar vielerorts als Trendgetreide. Seine günstigen, widerstandsfähigen Anbaubedingungen, seine Robustheit sowie die gesundheitlichen Vorteile des Dinkels werden ihn auch zukünftig für den regionalen Anbau prädestinieren

Allerdings eignen sich auch Reststoffe weiterer Spelzgetreide (z. B. Reis, Hirse, Buchweizen, Hafer) zur Herstellung unseres Polstermaterials, was eine sinnvolle Skalierung durch möglichst dezentrale Produktionsstandorte mittelfristig überall dort ermöglicht, wo Schutzverpackungen für fragile Güter benötigt werden und entsprechende Reststoffe anfallen.

Nein, das Getreide wird mit den Spelzen gelagert und unterjährig entspelzt. Einzelne Mühlen entspelzen allerdings nur an Tagen, an denen gutes Wetter ist.

Wir verwenden ausschließlich organische Inhaltsstoffe für unser Bindemittel, sodass der Verbund problemlos abbaubar bleibt. Bei uns kommen unterschiedliche Rezepturen zum Einsatz, die genaue Zusammenstellung bleibt jedoch unser Betriebsgeheimnis. 

Unser Material ist sowohl biologisch abbaubar als auch industriell kompostierbar. Dies wurde Ende 2023 in einer herkömmlichen Kompostierungsanlage bei den AVEA Entsorgungsbetriebe GmbH & Co. KG getestet. Da alle Inhaltsstoffe laut Bioabfallverordnung für herkömmliche Anlagen zugelassen sind (siehe Frage zum Bindemittel), war ein Test nicht unbedingt notwendig, aber für uns von Erkenntnisinteresse. 

Wichtig ist uns, dass unser Material in der vorgegebenen Zeit von 6 Wochen kompostiert, damit es nicht den Anlagenbetrieb stört. Denn dies ist eine Kern-Problematik, die biobasierte Kunststoffe mitbringen.

Die Zusammenfassung der Ergebnisse sind hier einsehbar.

Je nach Rezeptur weist unser Material eine gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Nässe auf. So konnte bei einem Test über sieben Tage bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70%  keine sichtbare Schimmelbildung festgestellt werden.

Sollte das Material jedoch über einen längeren Zeitraum sehr hoher Feuchtigkeit oder Nässe ausgesetzt sein, treten die Zersetzungsprozesse in Gang und es kann zu Schimmelbildung kommen.

Der gesamte Herstellungsprozess dauert je nach Größe der Formteile zu den aktuellen Bedingungen zwischen 6 und 8 Stunden. Durch Skalierung und Automatisierung ist mit einer deutlichen Effizienzsteigerung zu rechnen.

Der Formgebung sind grundsätzlich wenig Grenzen gesetzt. Allerdings ist die Entformung aus komplizierteren Negativformen aktuell noch eine Herausforderung. Außerdem sollte eine Wandstärke von 1 cm nicht unterschritten werden. Da Dinkelspelzen größer als EPS Kugeln sind, sind erst Kantenradien ab 2-3 mm abbildbar. Dickere Blöcke/Platten/Formteile, die breiter als 5-10 cm sind, stellen im Trocknungsprozess eine Herausforderung dar, da eine gleichmäßige Trocknung bis ins Innere gewährleistet werden muss.

Aktuell arbeiten wir an der Konzeption einer industriellen Anlage. Hier lassen wir uns von bestehenden Anlagenkomponenten z. B. aus der Lebensmittelverarbeitung inspirieren. Wir rechnen damit, die industrielle Anlage im Jahr 2024 in Betrieb zu nehmen.

Das Material hat eine durchschnittliche Dichte von circa 120 bis 150 kg/m³. Diese variiert leicht je nach Rezeptur des gewählten Bindemittels.

RECOU wird aktuell für Kleinserien mit unserer Pilotanlage unter Zuhilfenahme händischer Prozessschritte hergestellt. Nach der Skalierung der Produktion durch eine industrielle Herstellungsanlage möchten wir einen Preis von 130% gegenüber dem aktuellen EPS-Preis (entspricht hier 100%) erzielen.  

Die Wärmeleitfähigkeit der Verpackungspolster liegt bei der aktuellen Mischung bei circa 0,052 W/m•K, wird aber für eine etwaige Anwendung als Isolationsmaterial weiter optimiert. EPS liegt unseres Wissens nach zwischen 0,02 und 0,04 W/m•K.

Wir sind von Anfang an bestrebt, die ökologische Wirkung unseres Materials ganz genau zu verstehen, um die Hypothese der ökologischen Vorteilhaftigkeit zu verifizieren und nach besten Möglichkeiten verlässlich zu quantifizieren. Um RECOU mit anderen Materialien vergleichbar zu machen, stehen wir bereits seit der Vorgründungsphase im Austausch mit verschiedenen Unternehmen und Forschungsinstituten, die sich auf das sogenannte Life-Cycle-Assessment (LCA) von Materialien und Produkten spezialisiert haben. Doch all unsere bisherigen Bemühungen führen zu nicht verlässlichen und schnell wieder überholten Ergebnissen. Um hier wirklich verlässliche und wissenschaftlich belastbare Aussagen treffen zu können, sind eine Vielzahl an Indikatoren auf methodisch anspruchsvolle Weise zu berücksichtigen und einheitliche, begründbare Annahmen zugrunde zu legen. Da ein seriöses LCA mit Peer-Review A) mit einer nicht unerheblichen Investition verbunden ist (zw. 30.000 und 50.000 €) und sich unsere Prozesse B) im Aufbau befinden und noch größere Änderungen wahrscheinlich machen, sehen wir uns gezwungen, diese Thematik erst genauer anzugehen, sobald sich unser Herstellungsprozess etabliert hat. Wir halten Euch diesbezüglich natürlich so gut wie möglich auf dem Laufenden!

Die glutenhaltigen Komponenten (Getreidekörner) werden durch den Schälprozess vorab getrennt von den umhüllenden Spelzen, welche das Ausgangsmaterial unserer Verpackungslösungen darstellen. Das bedeutet, dass keine Risiken von unserem Material für Zöliakie-Betroffene Personen ausgehen, solange die Materialien nicht gegessen werden, was ohnehin nicht vorgesehen ist. Trotzdem haben wir uns auch mit der Deutschen Zöliakie-Gesellschaft e.V. in Verbindung gesetzt, uns erkundigt und folgende Antwort erhalten.

„Wir gehen davon aus, dass für Zöliakie-Betroffene von Ihrem vertriebenen Verpackungsmaterial augenscheinlich keine Gefahr ausgeht. Als Füllmaterial gehen wir davon aus, dass der Verpackungsinhalt nicht mit den Spelzen in Kontakt kommt, ein trockenes Milieu gegeben ist und insofern auch keine Migration stattfindet, wie zum Beispiel bei biologisch abbaubarem Einweggeschirr glutenhaltigen Ursprungs, auf dem offene Speisen serviert werden.“

Wir sind außerdem dabei, ein zusätzliches Gutachten für das Material mit dem Deutschen Allergie- und Asthmabund e.V. zu erstellen. Sobald es hier Neuigkeiten gibt, halten wir Euch wie immer gerne auf dem Laufenden.