Nachhaltigkeit ist im Maschinenbau nur dann glaubwürdig, wenn sie industriell funktioniert: reproduzierbar, prozesssicher, qualitätsstabil – und in Stückzahlen, die den Unterschied machen. Genau aus diesem Anspruch heraus ist unser Projekt Omaha Mark One entstanden.
Omaha Mark One ist eine vollautomatische Wickel- & Crimpmaschine für plastikfreie Papierhülsen. Sie stellt fettdichte Lippenpflege-Tuben aus FSC-zertifiziertem Papier und Kasein-Naturkleber her – komplett ohne Kunststoff.
In der Auslegung erreicht die Maschine 7.200 Tuben pro Tag (bei 16h-Schicht und 8 Sekunden Takt).
Dieses Projekt war für uns Sondermaschinenbau im besten Sinne: Eine Idee, die lange als nicht automatisierbar galt, in einen belastbaren Serienprozess zu überführen – Made in Germany, konstruiert und gebaut in Forstern bei München.
Wie alles begann: Eine Erfindung, ein Umweltimpuls – und eine Herausforderung für den Maschinenbau
Die Ursprungsgeschichte beginnt in Kalifornien: Ellery West stellte Bio-Kosmetik her – wie alle anderen auch in Plastik verpackt. Ein prägendes Erlebnis (ein gestrandeter Wal, gestorben an einem Magen voller Plastik) wurde zum Wendepunkt: Ellery entwickelte eine komplett plastikfreie Tube aus Papier und Kasein-Naturkleber und wickelte sie jede einzelne per Hand. 2011 wurde das Konzept in den USA patentiert (US-Patent #7819251).
Das Problem: Handwicklung ist nachhaltig – aber nicht skalierbar. Ohne Automatisierung bleibt jede Innovation eine Nische. Genau hier setzt Maschinenbau an: Aus einer guten Idee wird erst dann echte Wirkung, wenn sie prozessierbarwird.
Die zentrale technische Hürde: 8 Sekunden Takt vs. 3+ Stunden Trocknung
Der Knackpunkt lag im Klebstoff. Der Kasein-Naturkleber (Milchprotein) ist nachhaltig – braucht aber über drei Stunden zum Trocknen.
Genau deshalb war die Erfindung über Jahre nicht wirklich industrialisierbar. In der Praxis bedeutet das:
- Sie müssen in Sekunden fertigen,
- während die Aushärtung zeitversetzt im System stattfinden muss,
- und trotzdem muss am Ende jede Tube in Qualität und Geometrie stimmen.
Die Präsentation beschreibt diese Aufgabe sehr treffend: „Wie soll man einen Prozess automatisieren, der Stunden braucht?“ – Feckl Maschinenbau hat diese Herausforderung angenommen und über vier Jahre vom ersten Prototyp bis zur Serienmaschine entwickelt.
Zwei Welten finden zusammen: Global Eco Pack in Forstern (2022)
2022 fanden mehrere Partner zusammen und gründeten die Global Eco Pack GmbH in Forstern bei München – mit der Vision, Ellerys Erfindung endlich „industriell, in Masse, Made in Germany“ umzusetzen.
Für uns war klar: Wenn diese Tube eine echte Alternative werden soll, braucht sie eine Maschine, die Papier, Naturkleber und Prozessführung sauber beherrscht.
Die Lösung: Omaha Mark One – 100% plastikfrei, vollautomatisch, serienfähig
Die Unterlagen beschreiben die Omaha Mark One als weltweit erste vollautomatische Fertigungsanlage, die fettdichte Lippenpflege-Tuben aus FSC-Papier und Kaseinleim herstellt – komplett ohne Kunststoff.
Leistungsdaten (Auslegung)
- 7.200 Tuben/Tag (16h-Schicht, 8s Takt)
- Taktzeit: 8 Sekunden (Ziel: 6 Sekunden)
- Kosten pro Tube: 0,33 € statt 1,20 € (Hand)
- Kasein-Trocknungszeit: ca. 3 Stunden
Zusätzlich (deine neue Info aus dem Projektstatus):
- Aktueller Produktionswert im Alltag: ca. 4.000 Stück pro Tag (je nach Schichtmodell, Produktvariante, Rüst-/Qualitätsanforderungen).
Damit ist die Einordnung sauber: 7.200/Tag ist die Auslegung (16h-Schicht im 8s-Takt) , 4.000/Tag ist der aktuelle, realistische Tageswert im laufenden Betrieb.
Der Fertigungsprozess: Von der Papierrolle zur fertigen Tube (in 8 Sekunden Takt)
Ein zentraler Wert der Omaha Mark One ist die klar strukturierte Prozesskette. In der Präsentation ist sie in acht Schritte gegliedert – und genau diese Klarheit ist entscheidend, wenn ein Prozess nachhaltig und gleichzeitig serienfähig werden soll.
- Papier abrollen: Papierband wird von der Rolle zugeführt.
- Leimauftrag: Kaseinleim wird aufgetragen, ca. 1 ml pro Tube.
- Nassschnitt: Pneumatisches Messer trennt an der Druckmarke (Keyence-Sensor).
- Wickeln: Papier wird um den Wickeldorn gewickelt und verklebt.
- Abziehen & Übergabe: Greifersystem (2 Linearachsen + Schwenkachse) setzt die Hülse in den Ringschalttisch.
- Crimpen: Deckel und Tube werden an einem Ende zusammengedrückt und vercrimpt.
- Trocknen: 2 Stunden auf Förderband unter Lüftern (bei ca. 3 Stunden Gesamt-Trocknungszeit Kasein).
- Sortieren & Auswerfen: 4 Rutschen (3 Boxen, 1 Ausschuss). Wickelfehler werden erkannt und später korrekt zugeordnet.
Die Präsentation nennt außerdem wichtige Prozessparameter:
- Prozessklima: ca. 24,8 °C und 40–50 % Luftfeuchtigkeit
Das ist praxisrelevant, weil Papier und Naturkleber stark auf Klima reagieren – und Serienqualität nur dann stabil bleibt, wenn diese Parameter sauber geführt werden.
Steuerung, Sensorik und Qualität: Warum „plastikfrei“ nur mit Prozesskontrolle funktioniert
Nachhaltige Materialien verzeihen weniger – deshalb ist Qualitätssicherung hier kein „Add-on“, sondern Teil des Systems:
- Antrieb: Servomotoren (Wickeln & Schneiden) + Pneumatik
- Steuerung: SPS Beckhoff, modular erweiterbar
- Sensorik: Keyence-Sensoren (Papierkante LV-S62, Druckmarke LR-W70C, Wickelkontrolle FS41C)
- Füllstand: Balluff-Füllstandssensor für Kaseinvorrat
- Optionen: Barcode/Kamera nachrüstbar, Inspektionsstation optional
- Reinigung: integrierte Bürsten + Wasser (Kasein ist wasserlöslich)
Das Ergebnis ist ein Prozess, der nicht nur „funktioniert“, sondern auch messbar, nachvollziehbar und skalierbar ist.
Nachhaltigkeitswirkung: Papier + Kasein statt Kunststoff
Die Unterlagen fassen die Nachhaltigkeitslogik klar zusammen:
- Natürlicher Klebstoff: Kaseinleim aus Milchprotein – kein Kunststoff, kein Mikroplastik; kombiniert mit FSC-zertifiziertem Papier.
- Vollständig recycelbar: biobasiert, kompostierbar und recycelbar – plastikfreie Alternative zu herkömmlichen Tuben.
- Umweltwirkung: Reduktion von Mikroplastikbelastung durch Ersatz klassischer Plastiktuben.
Damit wird aus „Nachhaltigkeit“ ein konkreter technischer Nutzen: weniger Kunststoff in Verpackungen, ohne dass Qualität oder Serienfähigkeit geopfert werden müssen.
Marktreife und Proof: Vom Messeprodukt zur Serienrealität
Die Präsentation nennt mehrere Meilensteine, die zeigen, dass das System nicht nur ein Prototyp ist:
- Markteinführung: Ben&Anna Natural Lipbalm wurde auf der Vivaness 2023 vorgestellt und ging kurz darauf in den Handel (100% plastikfrei, recyclebar).
- Externe Anerkennung: BSFZ-Siegel für innovative automatisierte Verpackungstechnologie und Nominierung für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis 2024 (Global Eco Pack).
- Produktionsstand: ca. 500.000 Tuben für Kunden produziert, ca. 35 Designs für 5 Marken.
Wenn Sie sich für nachhaltige Verpackungstechnik, die Industrialisierung biobasierter Materialien oder Sondermaschinenbau interessieren, sprechen Sie uns gerne an:
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