Eine Idee, die entscheidend die Papierindustrie verändern kann

„Am Anfang war das Wort“ – und zwar das eines langjährigen Kunden, der uns im Rahmen seiner Jahresplanung gebeten hat, eine Kampagne unter dem Motto „Ökologie und Papier“ zu entwickeln. Diese Idee haben wir sehr gerne aufgenommen, zumal uns das Thema Papierherstellung ebenso stark beschäftigte. Nach einer ersten Recherche war klar, dass mit dem Recycling von Papier ein ideales System für die Papierherstellung besteht und auch eine gute Wiederverwertungsquote realisiert wird. Gleichzeitig wurde aber auch deutlich, dass im Bereich der Frischfasern bereits seit Jahren nach Ersatzrohstoffen geforscht wird – eine neue Idee mit viel Potenzial war somit geboren.

Als Spezialist für die Produktentwicklung begann der Gründer von CREAPAPER, Uwe D’Agnone damit, zunächst viele alternative Rohstoffe auszutesten – der Einsatz von Gras versprach dabei die größten Erfolgschancen. Das erste Papier wurde zunächst manuell auf einem Papierschöpfsieb hergestellt und zeigte bereits erstaunliche Eigenschaften und bestärkte ihn, diesen „Prototypen“ weiter zu verbessern und Mitstreiter für das ehrgeizige Projekt zu gewinnen.

Unter dem Dach von CREAPAPER entstand im Laufe der Zeit das Geschäftsfeld „GRASSFIBRE“ und gemeinsam mit neuen Partnern wurde eine großartige Vision entwickelt:

„Wir werden den Ressourceneinsatz für die Jahrtausende alte Tradition des Papiermachens entscheidend verändern und ergänzend zum Zellstoff einen Ersatzrohstoff finden, der ökologisch und ökonomisch sinnvoll durch die Industrie eingesetzt werden kann“.

Was sind die zukünftigen Herausforderungen für die Papierindustrie?

Die Herstellung von Papier erfolgt seit vielen Jahren grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip – die wesentliche Basis in der Herstellung bilden Faserstoffe.
Faserstoffe, die einen beträchtlichen Anteil an den Gesamtkosten der Papierproduktion ausmachen, werden in zwei Gruppen unterschieden: Primärfaserstoffe (Rohstoffe, die erstmals in der Produktion eingesetzt werden) und Sekundärfaserstoffe (Recyclingstoffe, die nach dem Gebrauch noch mehrfach einem Produktionsprozess zugeführt werden wie beispielsweise Altpapier).
Die Menge an Altpapier, die in Deutschland und in anderen westlichen Industrienationen gesammelt wird, stagniert auf einem hohen Niveau – Steigerungen sind in der Zukunft nicht mehr zu erwarten. Die Bereitschaft zur Sammlung ist kaum noch zu erhöhen und sehr effizient organisiert.

Das Papierrecycling beinhaltet eine Besonderheit: Bei mehrfachem Recycling verkürzen sich die Fasern und müssen aus dem Kreislauf ausgeschleust werden. Durch die kürzeren Fasern sinkt die Fähigkeit, als Faserstoff in der Papierproduktion zu dienen. Aus diesem Grund müssen ständig frische Fasern z.B. Holzschliff oder Zellstoff in den Kreislauf gelangen.

Da Sekundärfaserstoffe allgemein günstiger als Primärfaserstoffe sind, entsteht bei deren Einsatz ein Kosten-Vorteil. Zudem ist die Verwendung von Sekundärfaserstoffen umweltfreundlicher.
Die fortschreitende Digitalisierung und der bewusstere Umgang mit Papierprodukten fördert das Problem der kurzen Fasern, da weniger grafische Papiere eingesetzt werden oder vermehrt auf Altpapier zurückgegriffen wird. Der Anteil an Papierprodukten mit einem hohen Anteil an längeren Fasern sinkt. Da diese Papierprodukte aber den Rohstoff für Recyclingpapier darstellen, müssen beim Recycling immer mehr Primärfaserstoffe eingesetzt werden, damit der notwendige Anteil längerer Fasern erhalten bleibt.

Gleichzeitig besteht weltweit der Trend, Holz vermehrt als Primärenergieträger zu nutzen. – somit steht zukünftig weniger für die Herstellung von Primärfaserstoffen zur Verfügung.
Daher beschäftigt sich die Forschung seit vielen Jahren mit der Suche nach Alternativen zu Primärfaserstoffen aus Holz. Die dabei erzielten Ergebnisse waren durchaus positiv im Sinne der technischen Eignung. Nachteilig erwies sich jedoch, dass die Verfügbarkeit eingeschränkt war und damit ein gezielter Anbau mit all seinen Nachteilen erforderlich wäre. Des Weiteren war jeweils eine aufwendige Aufbereitung z.B. zur Reduzierung des Ligningehaltes erforderlich, so dass eine ökonomische Herstellung nur bedingt gegeben war.

Die Lösung

Das erste Ziel des neuen Teams von CREAPAPER war die Entwicklung eines Verfahrens zur Aufbereitung von Gras, um damit einem alternativen Primärfaserstoff für die Papierproduktion herzustellen.
Mit diesem optimierten Grundstoff im Gepäck konnten wir die Papierfabrik Zerkall als Partner für einen Maschinentest gewinnen. Somit bestand erstmalig die Möglichkeit, auf einer kleinen Papiermaschine 5 t Graspapier mit einem Anteil von 35 % Gras und 65 % Zellstoff herzustellen. Auch dieser Test verlief positiv und es war klar: Gras eignet sich für die Papierherstellung.

Dieser tolle Erfolg war zugleich der Startschuss zur Fortsetzung des Projektes. Ein wesentlicher Meilenstein war das Jahr 2014, in dem das Deutsche Bundesinstitut Umwelt (DBU) die erforderlichen Mittel für ein Projekt zur Grundlagenforschung des neuen Rohstoffes bewilligt hat.

Dabei wurden durch akribische Forschungsarbeit Lösungen zu folgende Themen erarbeiten:

  • Entwicklung eines Produktionsprozesses für die Herstellung des eigentlichen Primärfaserstoffes aus Gras: GRASPAP®.
  • Darstellen der Tauglichkeit von Gras als Primärfaserstoff für die Papierproduktion.
  • Produktion von Papier auf herkömmlichen industriellen Produktionsanlagen mit einem möglichst hohen Anteil an GRASPAP®.
  • Darstellen der Versorgungssicherheit von Gras als Rohstoff für GRASPAP®.
  • Darstellen der Kostenvorteile von GRASPAP® gegenüber Primärfaserstoffen aus Holz.
  • Darstellen der Vermarktungsfähigkeit von GRASPAP® in der Papierindustrie sowie bei deren Kunden.

Alle Aufgaben wurden erfolgreich abgeschlossen. Das Ergebnis dieses Vorhabens ist der erste real einsetzbare alternative Primärfaserstoff für die Papierproduktion: GRASPAP®.