Modellfabrik entsteht in Düren
Allerdings gilt es, noch eine weitere Hürde zu nehmen. Die Papiererzeugung soll, hier sind sich alle einig, weniger energieintensiv und langfristig klimaneutral werden. Mit einer neuen Modellfabrik Papier, die in Düren entsteht, wird dieses Thema verstärkt angegangen. Die Wirtschaftsförderung der Stadt Düren plant, für die notwendigen Investitionen in Gebäude und Anlagen Fördermittel aus dem Ausgleichsfonds „Rheinisches Revier“ bereitzustellen, mit dem der Strukturwandel nach dem Braunkohleausstieg vorangetrieben werden soll. Das berichtet auch der Verband Deutscher Papierfabriken e.V. (vdp).
Die Modellfabrik Papier wird von einem Konsortium von bislang 14 Unternehmen der Papier- und Zulieferindustrie sowie wissenschaftlich von der TU Darmstadt und der PTS getragen. Die Modellfabrik Papier in Düren wird sich auf die vorwettbewerbliche Grundlagenforschung zur CO₂-freien Papierherstellung konzentrieren. „Dort soll im Technikumsmaßstab erforscht werden, wie – auch durch disruptive Ansätze – die energieintensive Papiererzeugung langfristig klimaneutral gestaltet werden kann. Wissenschaftliche Einrichtungen aus der Region haben Interesse an einer Mitarbeit bekundet“, erklärt der vdp.
Zum Konsortium der Modellfabrik Papier gehören bislang ABB, Voith, Siemens, Bellmer, Essity, Felix Schoeller Group, Koehler Paper Group, Mitsubishi HiTec Paper, Omya, Papier- und Kartonfabrik Varel, Papiertechnische Stiftung, SAPPI, Schönfelder Papierfabrik, TU Darmstadt, WEIG Karton und die WEPA Group.
CO₂-neutrale Papierproduktion wird erforscht
Das strategische Konzept sieht vor, eine Modellfabrik zu konzipieren, zu errichten und zu betreiben sowie gemeinsam mit unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen an einer CO₂-neutralen Papierproduktion zu forschen.
Auch die PTS, ein Forschungs- und Dienstleistungsinstitut, das Unternehmen aller Branchen bei der Entwicklung und Anwendung von modernen faserbasierten Lösungen unterstützt, ist als Institut mit dabei. Mit der Studie Faser & Papier 2030 wurde vor wenigen Jahren bereits ein Blick in die Zukunft der Nutzung von Papier geworfen. „Eine Vielzahl von Entwicklungen und Anwendungen für Wohnen und Architektur, Verpackung oder auch Logistik sind in den unterschiedlichen Themenlandschaften bereits Realität geworden“, erläutert PTS. Da Papier mehrfach im Kreislauf wiederverwendet werden könne und stofflich zu überwiegenden Teilen aus nachwachsenden Rohstoffen bestehe, werde allein dadurch die besondere Bedeutung der Papierbranche für die Bioökonomie deutlich.
„Dennoch steht die Branche vor Herausforderungen, auf die bisher keine zufriedenstellenden Antworten in Wirtschaft, Wissenschaft und Politik gefunden wurden: Die Papierindustrie zählt nach wie vor zu den vier energieintensiven Branchen“, so PTS. Nur eine drastische Einsparung des Energieverbrauchs, an Treibhausgas wirksamen Emissionen, Wasser und Rohstoffen werde langfristig den Standort in Deutschland für die Papierindustrie erhalten – eine Branche, in der über 40.000 Menschen in der Herstellung von Zellstoff und Papier beschäftigt sind und weitere 86.000 Menschen in der papierverarbeitenden Industrie tätig sind. Beide zusammen erwirtschaften einen Umsatz von über 30 Milliarden Euro. Mit der CEPI RoadMap 2050 wurde bereits vor neun Jahren ein Szenario skizziert, wie ein Weg aussehen kann, in dem 80 Prozent an Treibhausgasen bis 2050 eingespart werden können bei einer gleichzeitigen Steigerung der Wertschöpfung um 50 Prozent. In Zahlen bedeutet das, so PTS weiter, dass 2050 von vormals 48 noch zwölf Millionen Tonnen CO₂ zur Herstellung von Zellstoff und Papier aufgewandt würden. „Es wird damit gerechnet, dass alleine an direkten Emissionen 22 Millionen Tonnen jährlich eingespart werden können.“
Minimierung von Energieverlusten
Innovationsfelder, in denen entwickelt und geforscht werden muss, sind laut PTS unter anderem die Minimierung an Rohstoff- und Energieverlusten durch weitest gehende Kreislaufschließung im Einsatz von Wasser, Rohstoffen, elektrischer Energie und Dampf. Hinzu käme die Schaffung eines Energie-Ökosystems für künftig verfügbare erneuerbare Primärenergieträger und deren Speicherung sowie die Entwicklung von Verfahren und Technologien zur Herstellung von Papierprodukten, die den Ansprüchen einer modernen und nachhaltig lebenden Gesellschaft genügen. Ebenfalls sollten Systeme des Digitalen Zwillings und künstlicher Intelligenz zur Beschreibung und Prognose des Materialverhaltens für den gesamten Produkt-Lebenszyklus genutzt werden.
„Offensichtlich ist, dass das Vorgenannte nicht allein durch Optimierungs- und Anpassungsmaßnahmen erreicht werden kann“, erklärt PTS. Vielmehr gelte es, disruptive vorwettbewerbliche Lösungen zu erforschen und dabei die Papierindustrie in ein industrielles „Ökosystem“ von Energieerzeugung, -speicherung und -verbrauch einzubetten. „Ein entscheidender Beitrag zur Erreichung der Ziele wird hierbei auch durch Instrumente der Digitalisierung und unter Nutzung von Formen künstlicher Intelligenz erfolgen. In der zu errichtenden Modellfabrik müssen schließlich die sich ändernden Arbeitswelten abgebildet werden und in die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften einfließen.“
Armaturenbranche muss Erwartungen erfüllen
Die Armaturenbranche muss daher widerstandsfähige und leckagefreie Produkte liefern. Denn unabhängig davon, ob Grafik- oder vermehrt Verpackungspapier hergestellt wird, gilt es, verschiedene Flüssigkeiten zu regulieren. Im schlimmsten Fall können sie Mensch und Umwelt gefährden.
Zahlreiche Produktionsetappen und unterschiedliche Medien erfordern eine Vielfalt von Ventilen. Zum Einsatz kommen in der Papier- und Zellstoffproduktion etwa Kugelventile, Kugelsegmentventile und metallisch dichtende Klappen bei den Regelarmaturen sowie Plattenschieber, Klappen und Kugelhähne bei manuellen und automatischen Auf-/Zu-Armaturen. Die Armaturenbranche wird in der Lage sein, durch Innovationen mit ihren zahlreichen Qualitätskomponenten die Erwartungen einer Papierfabrik der Zukunft zu erfüllen.
