Eine Zukunft ohne Kunststoffe

Von Stefanie Rossel

Von den mehr als 5 Billionen Zigaretten, die jedes Jahr weltweit produziert werden, landet der Großteil nach dem Konsum in der Umwelt. Zigarettenkippen sind der am häufigsten weggeworfene Plastikgegenstand auf der Welt, da viele Raucher sie nicht als Abfall betrachten. Nach Angaben der Truth Initiative machen Zigarettenkippen seit den 1980er Jahren durchweg 30 bis 40 Prozent aller Gegenstände aus, die bei jährlichen internationalen Küsten- und Stadtsäuberungsaktionen gesammelt werden.

Während die meisten Bestandteile einer Zigarette beim Rauchen oder Wegwerfen schnell zerfallen, bleibt der Filter einige Zeit bestehen. Rund 98 Prozent der Zigarettenfilter bestehen aus Celluloseacetat (CA), einem Polymer, das sich in der Umwelt nur langsam abbaut. Abhängig von den Umgebungsbedingungen, in denen er entsorgt wurde, kann es bis zu 14 Jahre dauern, bis sich ein CA-Filter verschlechtert.

„Unserer Schätzung zufolge werden jedes Jahr mehr als 4 Billionen Plastiktonnen weggeworfen, und Meeresforscher warnen, dass es im Jahr 2050 mehr Plastik als Fische im Meer geben könnte“, sagt Tadas Lisauskas, Gründer und CEO des in Kalifornien ansässigen Unternehmens Greenbutts. „Es besteht dringender Handlungsbedarf.“

Als materialwissenschaftliches und wirkungsorientiertes Unternehmen hat sich Greenbutts zur Aufgabe gemacht, CA-Zigarettenmüll zu beseitigen. Das Unternehmen wurde 2010 von Lisauskas und Xavier Van Osten gegründet, die damals Neulinge im Zigarettenfiltergeschäft waren, sich aber der Notwendigkeit einer umweltfreundlichen Alternative zu den kunststoffhaltigen Filtern, die die Umwelt verschmutzen, bewusst waren.

Sie erkannten bald, dass die Schaffung eines brauchbaren Ersatzes eine Wissenschaft für sich war. Ein biologisch abbaubarer Filter oder ein biologisch abbaubares Filtersubstrat muss nicht nur schnell abbauen, wenn es in der Umwelt entsorgt wird, sondern auch viele Anforderungen erfüllen, wie zum Beispiel eine angemessene Rauchchemie und eine akzeptable sensorische Leistung. Der Filter muss auch für die Verarbeitung auf Hochgeschwindigkeits-Filtermontageanlagen und Zigarettenherstellungsmaschinen geeignet sein.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, stellte Greenbutts einen ehemaligen Manager des Spezialfilterherstellers Filtrona als technischen Berater ein und arbeitete mit Experten des britischen Nonwovens Innovation and Research Institute zusammen, um Fasern mit ausreichender Porosität und Dicke zu bewerten.

Greenbutts hat fast ein Jahrzehnt damit verbracht, Filter zu entwerfen und zu entwickeln, die vergleichbare Geschmacks- und Filtereigenschaften wie aktuelle CA-Filter bieten, sich jedoch unter Rühren innerhalb weniger Minuten im Wasser auflösen und innerhalb weniger Tage im Kompost abzubauen beginnen.

Nach jahrelanger Forschung und Entwicklung sowie Tests mit Tabakunternehmen entwickelte das Unternehmen ein patentiertes Substrat und Filter aus rein natürlichen, lebensmittelechten Fasern wie Abaca-Fasern, Baumwollflocken und Industriehanf sowie einem Bindemittel auf Stärkebasis. die im Sommer 2019 auf den Markt gebracht wurden. Das Produkt wird in loser Schüttung oder als fertige Filterstangen und Filterspitzen verkauft. Laut Greenbutts ermöglicht die Materialmischung die gleichen Filterherstellungsraten wie Acetatfilter.

Greenbutts ist nun bereit, seine Innovation auf die nächste Stufe zu heben. Im November führte das Unternehmen Greenbossing ein, ein markenrechtlich geschütztes Verfahren, das gemeinsam mit Boegli-Gravures entwickelt wurde. Nach Angaben der Unternehmen wird die Innovation die Filterstabherstellung von Greenbutts revolutionieren. „Wir wollen der Tabakindustrie nicht nur eine Alternative, sondern die modernste Lösung bieten“, erklärt Lisauskas. „Wir glauben, dass wir durch die Einführung unserer patentierten Greenbossing-Technologie die nächste Generation biologisch abbaubarer Filter schaffen. Boegli und Greenbutts entwickeln gemeinsam aktiv Innovationen, gehen einen Weg zur Nachhaltigkeit und gestalten schon heute die Zukunft. Die Greenbossing-Technologie kommt zum perfekten Zeitpunkt, um den Übergang zu beschleunigen.“ Celluloseacetat, ein Einwegkunststoff (SUP), zum vollständig biologisch abbaubaren und wasserdispergierbaren Substrat von Greenbutts. Die Innovation wird die bestehenden Filterfähigkeiten und das sensorische Erlebnis und vieles mehr verbessern und das Greenbutts-Substrat weit von allen Mitbewerbern abheben und etablieren ein neuer „Goldstandard“ für Zigarettenfilter.“

CA-Filter gelten immer noch als Goldstandard in der Zigarettenfiltration. Obwohl es noch am Anfang steht, glaubt Lisauskas, dass sie diese Position sehr wohl an seine Greenbossing-Produkte verlieren könnten. „Die ersten analytischen Labortests haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt, und wir werden sie zu gegebener Zeit mitteilen können“, sagt er.

In den letzten Jahren ist das Bewusstsein für die Zigarettenmüllproblematik gestiegen. Mehrere Länder erwägen Gesetze zur Reduzierung der Zigarettenstummelabfälle. Im Juli 2021 hat die Europäische Union ihre Einwegkunststoffrichtlinie (SUPD) erlassen. Während die SUPD Tabakhersteller nicht dazu verpflichtet, plastikfreie Zigarettenfilter zu verwenden, verlangt sie von den Herstellern, ab Dezember 2023 Kampagnen zur Sensibilisierung der Verbraucher, Systeme zur erweiterten Herstellerverantwortung und Initiativen zur Sammlung von Tabakfiltern zu finanzieren.

„Die Frage ist nicht, ob die CA-Kunststofffilter verboten werden; die Frage ist, wann sie verboten werden“, sagt Luis Sanches, Chief Strategy Officer bei Greenbutts. „Die CA-Stummel sind der am häufigsten weggeworfene Einweg-Kunststoffartikel der Welt, und es gibt keinen logischen Grund, ihr Verbot zu verhindern. Viele andere SUPs wurden bereits verboten, wie zum Beispiel Plastikstrohhalme, Besteck und Plastiktüten.“ , Plastikbecher. Und das Verbot der CA-Kunststofffilter ist einfach eine Frage der Zeit. Die Tabakindustrie ist sich dessen bewusst, und es gibt klare Anzeichen dafür, dass sie sich voll und ganz dafür einsetzt, den Wandel voranzutreiben. Wir bei Greenbutts glauben, dass durch Bewusstsein und Bildung, die Industrie wird letztendlich den Wandel vorantreiben, die Regulierungsbehörden werden den Wandel durchsetzen, die Verbraucher werden den Wandel herbeiführen. Wir bei Greenbutts ermöglichen, dass dieser Wandel zustande kommt.“

Trotz des erheblichen Problems des Zigarettenmülls dominieren CA-Filter weiterhin den Markt. Nicht nur, weil es sich bei CA um ein bewährtes und kostengünstiges Material handelt, sondern auch, weil es keine externen Anreize wie strengere Vorschriften gab, die zum Umdenken anregten. In den USA stellte der teure behördliche Genehmigungsprozess für neue Produkte tatsächlich ein Hindernis für umweltfreundlichere Filter dar. In den ersten Jahren seit der Einführung vermarktete Greenbutts sein Produkt daher an Hanfzigarettenhersteller und die Marihuana-Industrie.

Die Greenbossing-Technologie könnte Greenbutts dabei helfen, die regulatorische Hürde zu überwinden. „Die FDA-Zulassung ist ein langwieriger und sorgfältiger Prozess“, sagt Lisauskas. „Es erfordert viele Daten, Geduld und fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse. Wir haben bereits mit der Zusammenarbeit mit erstklassigen Wissenschaftlern und unserem Rechtsteam begonnen, um uns auf diese herausfordernde Reise zu begeben.“

Da sich die Umweltschutzvorschriften weltweit verschärfen, haben Zigarettenfilterhersteller und andere Branchenakteure ihre Bemühungen verstärkt, Alternativen zu CA-basierten Filtern anzubieten. Die meisten dieser Lösungen bestehen jedoch aus Papier, einem Substrat, das Herausforderungen mit sich bringt. Beispielsweise verhält sich Papier anders als Zelluloseacetat, so dass Anpassungen im Design von Filter und Zigarette erforderlich sind und es oft einen charakteristischen Geschmack und Geruch aufweist.

„Ich würde sagen, die sensorische Leistung ist der anspruchsvollste Faktor, den es zu überwinden gilt“, sagt Lisauskas. „Die chemisch und physikalisch modifizierten Filamente aus Celluloseacetat in Verbindung mit dem Weichmacher Triacetin machen den Kunststofffilter zu einem sehr gut konzipierten Filterwerkzeug für mehrere im Tabakrauch enthaltene chemische Verbindungen.“

Der Greenbutts-Filter mit der Greenbossing-Technologie hingegen verwendet Naturfasern, die speziell aufgrund ihrer sensorischen Neutralität, Filterfähigkeit und mechanischen Festigkeit ausgewählt wurden. Diese Kombination minimiert die natürliche Variabilität, ermöglicht die Luftstromkontrolle und reduziert die sensorischen Noten von Papierfiltern, so Lisauskas.

Das Unternehmen verzeichnete in letzter Zeit ein deutliches und wachsendes Interesse von in der EU ansässigen Tabakunternehmen an seinem Produkt. „Wir können bestätigen, dass andere Organisationen außerhalb der EU eine Vorreiterrolle bei der Nachhaltigkeitsagenda übernehmen wollen, indem sie den Verbrauchern das bieten, was sie suchen: authentische Produkte, kein Plastik, keine Chemikalien, keine Zusatzstoffe und völlig natürliche Alternativen“, sagt er Lisauskas.

Sanches hofft, dass die Tabakindustrie aufgrund der weiteren Vorteile, die das Greenbossing-Verfahren mit sich bringt, Greenbossing irgendwann als neuen Standard sowohl für brennbare als auch erhitzte Tabakprodukte übernehmen wird. „Und es wird weitere Möglichkeiten für andere brennbare Produkte über Tabak hinaus eröffnen“, sagt er.

Das Unternehmen verfügt bereits über einige Erfahrungen mit beheizten Produkten. Im August 2021 schloss Greenbutts eine Vereinbarung mit Poda Lifestyle and Wellness, das die biologisch abbaubaren Filter in seinen Beyond Burn Poda Pods verwendet.

Greenbutts evaluiert derzeit erhitzte Tabakprodukte, berichtet Lisauskas. „Es gibt nichts, was einer erfolgreichen Anwendung in diesem Sektor im Wege stehen sollte“, sagt er. „Der Greenbossing-Prozess sollte die perfekte Ergänzung liefern.“