Unsere Welt ist ohne Papier kaum vorstellbar. Allein in Deutschland produzieren die Unternehmen jährlich mehr als 22,7 Millionen Tonnen Papier [1] für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke: für Bücher und Schriftstücke sowie immer mehr für Verpackungen, Versandkartonagen und als Füllmaterial. Papier ist ein sinnvoller Ersatz für Einweg-Plastikprodukte, die leider immer stärker zum Müll-Problem weltweit werden. Doch Papier wird unter viel Holzeinsatz hergestellt – und das sorgt für mehr Druck auf diese wertvolle Ressource.
Der wichtigste Bestandteil des Papieres ist Holz, genauer Holzfasern oder Zellulose. Für die Produktion werden verschiedene Baumarten genutzt, wobei Fichten, Kiefern und Birken den Großteil ausmachen. Je nach Anwendungsfall des Endproduktes eignen sich einige Bäume besser als andere, denn es werden Lang- und Kurzfasern aus den einzelnen Bäumen gewonnen. Langfasern sorgen für hohe Reißfestigkeit, Kurzfasern für Weichheit.
Nadelhölzer wie Fichten und Kiefern sind gut für die Produktion von festem Papier, z. B. für Kartonagen, geeignet; sie liefern Langfasern.
Kurzfasern gewinnt man dagegen aus Laubhölzern wie Birken und Eukalyptus-Bäumen oder Akazien. Aus bereits bestehenden Papierprodukten kann man mittels Recyclings Altpapierfasern gewinnen. Hier sind sowohl Lang- als auch Kurzfasern in einer Mixtur enthalten.
Der Altpapier-Anteil der deutschen Papierproduktion liegt bei rund 76 Prozent [2]. Insgesamt werden in Deutschland jährlich fast drei Millionen Tonnen Papier, Pappe und Kartonagen gesammelt. Sie sind mit Abstand das meistgenutzte Material für Transport und Umverpackungen. Zum Vergleich: Die gesammelte Altpapiermenge ist fast neun Mal so hoch wie die von Kunststoff [3]. Mehr zum Wertstoffkreislauf von Papier steht in diesem Artikel.
Auch, wenn der Altpapieranteil hoch ist, braucht man für die Papierproduktion immer noch eine Menge frische Holzfasern - und dafür müssen Bäume gefällt werden. Jeder zweite Baum [4] weltweit wird für die Produktion von Papier gefällt.
In Deutschland stammen viele dieser Bäume aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern. Doch rund 80 Prozent der Rohstoffe importieren wir aus anderen Ländern, vornehmlich aus Skandinavien und Brasilien. Finnland bezieht einen Teil seiner Bäume für die Papierproduktion zum Beispiel aus Russland, wo leider auch Urwälder geschlagen [5] werden.
Wie viele Blätter Papier durchschnittlich aus einem Baum gewonnen werden können, hängt ein bisschen davon ab, welche Bäume man nutzt und wie hoch und dick diese Bäume sind, wieviel Rohstoff sie also liefern.
Ein 25 Meter hoher und 40 Zentimeter dicker Baum liefert ca. 3 Kubikmeter Holz. Daraus können rund 670 Kilo Papier hergestellt werden. Grob kann man sagen, dass aus 2,2 Kilogramm Fichtenholz rund 1 Kilogramm Papier [6] gewonnen werden kann.
Um das etwas greifbarer zu machen: Ein solcher Baum kann zu rund 119.000 DINA4-Seiten Papier aus Frischfasern verarbeitet werden und reicht dann gerade mal für etwas weniger als drei deutsche [7] Bundesbürger pro Jahr.
Die Herstellung von Papier verbraucht viel Wasser, Energie und Chemikalien. Im Produktionsprozess durchläuft das sogenannte „Roh-Papier“, der Papierbrei aus Zellulosefasern, mehrere Stufen, in denen ihm das Wasser durch Sieben, Pressen und Trocknung entzogen wird. Am Ende entstehen dann fertige Papierbahnen, die aufgerollt als sogenannte „Tambouren“ für die Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen.
Um das Lignin aus dem harten Holz lösen und die reine Zellulose verarbeiten zu können, benötigt man neben der angeführten Wassermenge auch diverse chemische Hilfsmittel. In einer Lauge werden die Fasern extrahiert. Weitere Chemikalien sind für das Bleichen des Papiers nötig. Anstelle des sogenannten elementaren Chlors nutzen die Papierhersteller heute Chlorverbindungen wie Chlordioxyd oder Hypochlorid für „chlorarm gebleichte“ und Wasserstoffperoxyd oder Ozon für „chlorfrei gebleichte“ Produkte [8]. Ganz ohne Chemikalien kann blütenweißes Papier leider nicht hergestellt werden.
"Chemie" ist auch der Grund, warum Produkte mit einem hohen Recyclinganteil oft brauner sind; denn hier wird weniger gebleicht. Der Anteil der gebleichten Zellulose ist deutlich geringer, weshalb Papier oder ganz besonders Kartons aus "Altpapier" ihre typische Farbe erhalten. Bei Verpackungen aus Karton ist dabei der Recycling-Anteil recht hoch, es gibt aber häufig auch noch einen Holzanteil, der für die gewünschte Festigkeit sorgt.
Viele Unternehmen versuchen seit Jahren, weniger Papier zu verbrauchen, z. B. durch die Umstellung auf ein papierloses Büro. Dennoch ist die Papierproduktion immer noch auf einem ähnlichen Stand wie vor den Zeiten des Internets und der Smartphone-Nutzung. Deutschland gehört mit 250 kg Papier pro Jahr zu den Ländern mit dem höchsten pro-Kopf-Papierverbrauch weltweit [9] - Verpackungen und Versandmaterial eingeschlossen. Gleichzeitig ist die Recyclingquote hierzulande im weltweiten Vergleich hoch, denn die Altpapiersammlung und -Aufbereitung wird bereits seit vielen Jahren bundesweit effizient durchgeführt. Doch das reicht nicht, wenn die Kartonagen nicht wiederverwertet und mehrfach genutzt werden. Mit jedem Recycling-Zyklus wird mehr Frischfaser zum Stabilisieren des gewünschten Endproduktes nötig – und damit auch mehr Bäume.
Inzwischen gibt es alternative Rohstoffe für die Papierherstellung. Mit dem Eintrag der Grasfaser kann der Frischfasereinsatz aus Holz oder der Anteil der Recycling-Fasern in der Papier- oder Kartonagenproduktion erheblich reduziert werden.
Die Grasfaser wird aus Gras, bzw. Heu, gewonnen. In der Regel werden sogenannte landwirtschaftliche Überschussflächen 2-mal jährlich gemäht. Die Rohstofffabriken reinigen, schneiden und mahlen das Heu mechanisch und pressen es dann zum Weiterverarbeiten. Hier werden die Transportwege so optimiert, dass nicht vom anderen Ende der Welt Heu verschifft werden muss, denn Gras wächst quasi „überall“. Zum Vergleich: Zellstoff aus Holz legt im Schnitt rund 4.000 Kilometer zurück, bis er zum Endprodukt verarbeitet wird. Diesen Umstand möchte auch die deutsche Bundesregierung mit der Nationalen Klimaschutzinitiative ändern und die Transportwege des Holzes verringern [10].
In den Papierfabriken kann in unterschiedlichen Rezepturen je nach Endprodukt unter Hinzufügen von Frischfaserzellstoff aus Holz oder Altpapierfasern ein Graspapierprodukt hergestellt werden. Je nachdem, welches Produkt am Ende herauskommen soll, variiert der Anteil der Grasfaser bei der Papierherstellung.
Pappe, Kartonagen und Produkte, die nicht zu reinen Druckerzeugnissen oder Schreibwaren hergestellt werden, haben einen höheren Grasanteil. Der Grasfasereintrag sorgt in der Papierproduktion dafür, dass weniger Zellstoff aus Holz benötigt wird. Das "spart" den Einsatz von Bäumen. Und im Mix mit der Altpapierfaser stabilisiert die Grasfaser den Recyclingstoff, schont also auch dort den Ressourceneinsatz aus Holz.
Ab Eintrag der Faser in den sogenannten „Pulper“ unterscheidet sich die Produktion des Graspapiers nicht von der klassischen Papierherstellung. Man braucht keine anderen Maschinen oder Verfahren - ganz im Gegenteil. Ganz ohne zusätzliche Investitionen oder technische Raffinessen können die Papiermacher ihre Maschinen bedienen, wie sie es gewohnt sind.
Das Papier, das am Ende entsteht, ist ein ganz besonderes: nachhaltiges Graspapier.
[1] https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/verwertung-entsorgung-ausgewaehlter-abfallarten/altpapier#die-deutsche-papierindustrie
[2] https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/verwertung-entsorgung-ausgewaehlter-abfallarten/altpapier#vom-papier-zum-altpapier
[3] https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/Abfallwirtschaft/Tabellen/eingesammelte-tuv-gewerblich-industriell-2018.html;jsessionid=74F5984CB6A322050767F346479DC491.internet8732
[4] https://www.umwelt-im-unterricht.de/hintergrund/papierherstellung-papierkonsum-und-die-folgen-fuer-die-umwelt/
[5] Urwälder werden gerodet: Papierherstellung, Papierkonsum und die Folgen für die Umwelt | Umwelt im Unterricht: Materialien und Service für Lehrkräfte – BMUB-Bildungsservice | Umwelt im Unterricht (umwelt-im-unterricht.de)
[6] Wieviel Holz liefert ein Baum: https://www.regenwald-schuetzen.org/fileadmin/user_upload/pdf/Projekt/Weil-wir/Papier/weil-wir-es-wert-sind-wie-viel-in-baeumen.pdf
[7] https://www.umwelt-im-unterricht.de/hintergrund/papierherstellung-papierkonsum-und-die-folgen-fuer-die-umwelt/
[8] https://www.papier-und-mehr.de/druckerpapiere/wissenswertes/zellstoffbleichung_bei_der_papierherstellung.html
[9] https://www.umwelt-im-unterricht.de/hintergrund/papierherstellung-papierkonsum-und-die-folgen-fuer-die-umwelt/
[10] https://www.bmu.de/pressemitteilung/transportwege-von-holz-verringern-und-klima-schuetzen/
