SATISPHACTION – Upcycling von PHAs zu innovativen Materialien für vollständig nachhaltige Lebensmittelverpackungen

Das SATISPHACTION-Projekt wurde im Jahr 2025 im Rahmen der hart umkämpften EIC-Pathfinder-Ausschreibung mit einem Budget von 3,7 Millionen Euro ausgezeichnet: PATHFINDER CHALLENGE „Von der Natur inspirierte Alternativen für Lebensmittelverpackungen und Folien für die Landwirtschaft“, finanziert von der Europäischen Kommission über den Europäischen Innovationsrat (EIC).

Herkömmliche, auf fossilen Brennstoffen basierende Kunststoffe weisen einen hohen CO₂-Fußabdruck auf und sind schwer abbaubar, was erhebliche Umweltschäden verursacht. Polyhydroxyalkanoate (PHAs) sind eine biologisch abbaubare und nachwachsende Alternative, doch ihre hohen Kosten und die Herausforderungen bei der Verarbeitung schränken ihren breiten Einsatz ein. Um diese Einschränkungen zu überwinden, zielt das vom EIC finanzierte Projekt SATISPHACTION auf die Entwicklung bahnbrechender chemischer und biotischer Upcycling-Verfahren ab. Das Projekt wird computergestützte Entwicklungsprozesse und KI nutzen, um PHAs mit verbesserten Eigenschaften zu gewinnen, was zu Formulierungen führt, die weniger auf Additive und Beimischungen angewiesen sind, um die Anforderungen an die Verarbeitbarkeit zu erfüllen. Darüber hinaus wird im Rahmen des Projekts die Integration stabiler, thermostabiler Enzyme zur Beschleunigung des Selbstabbaus untersucht, um die Entstehung von Mikroplastik in terrestrischen und marinen Ökosystemen zu vermeiden. Diese Entwicklungen werden durch die Entwicklung von drei Prototypen für Lebensmittelverpackungen validiert: thermogeformte Schalen, flexible, heißsiegelbare Beutel und Bioklebstoffe. Dieser neuartige Upcycling-Ansatz wird kostengünstige und vollständig biologisch abbaubare PHA-Kunststoffverpackungen ermöglichen.

SATISPHACTION ist ein vierjähriges Projekt unter der Koordination von Ainia, an dem neun Partner aus fünf verschiedenen europäischen Ländern beteiligt sind: Frankreich, Großbritannien, Belgien, Portugal und Spanien. Das Konsortium vereint das wissenschaftliche und technische Fachwissen von Universitäten und Forschungs- und Entwicklungszentren (AINIA, das Margarita-Salas-Zentrum für biologische Forschung CIB-CSIC, die NOVA-Universität Lissabon, King’s College London und NAITEC) mit der Unterstützung innovativer Kunststoffunternehmen (Natureplast und Polykey), Experten für Nachhaltigkeitszertifizierung (Normec OWS) sowie Vertretern der Verpackungsindustrie (Packaging Cluster).

Zu den im Rahmen des Projekts entwickelten Kompetenzen gehören:

Chemisches und enzymatisches Upcycling von Biopolymeren
Biopolymer-Recycling in lebenden Zellsystemen
Stammoptimierung für die mikrobielle Fermentation und die nachgelagerte Verarbeitung
KI-gestützte Polymerentdeckung
Organokatalysierte Polymerisation digital entworfener iPHAs
Compounding mit thermostabilen Enzymen zur Beschleunigung des biologischen Abbaus
Formulierung von Bioklebstoffen und Biokunststoffen
SSbD für Anwendungsfälle in der Lebensmittelverpackung
Analyse des biologischen Abbaus unter simulierten Meeres-, Süßwasser- und Bodenbedingungen
eLCA, sLCA und LCC
Einhaltung des Lebensmittelrechts

Das am 1. Oktober 2025 startende Projekt wird den Biokunststoffsektor durch kreislaufwirtschaftliche und kosteneffiziente Alternativen zu Kunststoffen auf fossiler Basis beeinflussen, wodurch die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Ressourcen verringert und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie gestärkt wird. Die Ergebnisse werden dazu beitragen, CO₂-Emissionen zu senken, die Entstehung von Mikroplastik zu verhindern und das Vorkommen bedenklicher Chemikalien, wie beispielsweise endokriner Disruptoren, in der Nahrungskette zu vermeiden.