Wasserstrategie der Bundesregierung
Wo steht die Verpackungspapier-Herstellung?

28.07.2021 In einem Gastbeitrag für die exklusive Packreport-Serie WASSER + VERPACKUNG erklären Dr. J. Kappen (M Consult GmbH, Eching) und Dr. H.-J. Öller (Dr. Öller Umweltberatung, München), warum die Branche in der Lage ist, mit niedrigen Abwassermengen zu produzieren. Die Autoren stellen fest: „Die Verpackungspapierindustrie hat von dem Öko-Image eines biobasierten Packstoffs massiv profitiert.“

Im Fokus: der Rohstoff Wasser.
© Foto: IMAGO / Panthermedia
Im Fokus: der Rohstoff Wasser.

Nicht ausreichend Wasser für alle Nutzer? Eine Zuteilung von Quoten für Wasserentnahme und -gebrauch? Sind das die Themen einer ferneren Zukunft?

Nicht wirklich. Im Entwurf des BMU vom 8. Juni 2021 für eine nationale Wasserstrategie wird das Thema Nutzungskonflikte direkt adressiert: So sollen „Empfehlungen und Kriterien entstehen, wer im Fall von regionaler Wasserknappheit vorrangig Wasser nutzen darf (Wassernutzungshierarchie)“. Diese sollen „kurzfristig“ entwickelt werden. In der dort ebenfalls entwickelten Vision – Wasser-, Energie- und Stoffkreisläufe im Jahr 2050 – findet sich die Aussage „Die Wassersysteme reduzieren ihren Energieverbrauch und produzieren die von ihnen benötigte Energie durch Verwertung der bei den Reinigungsprozessen entstehenden Wärme und durch Verbundlösungen selbst. In der industriellen Produktion gibt es weitgehend geschlossene Wasser- und Stoffkreisläufe.“ Die Stoffeinträge seien „weiterhin zu hoch“.

Verbindet man diese Aussagen mit dem von Wasserarmut gekennzeichneten Zustand vieler Flüsse wird klar, dass die Papierindustrie als Branche mit einem hohen Anteil am industriellen Wassergebrauch in Deutschland vor großen Herausforderungen steht.

Der Wassergebrauch der Papierindustrie und insbesondere der Verpackungspapier herstellenden Papierfabriken lässt sich dabei auch in Zahlen fassen. Da sich die aktuellen Daten derzeit noch in der Auswertung befinden, anbei die Zahlen des Jahres 2016. Diese zeigen jedoch sehr klar den Trend: Die über alle Papiersorten gemittelte und bezüglich erfasster Produktionsmengen gewichtete spezifische Abwassermenge liegt seit ca. 20 Jahren bei 9,5 +- 1 Kubikmeter/t (Bruttoproduktion).

Erhebliche Unterschiede innerhalb PPK

Hierbei gibt es innerhalb der verschiedenen Papier-, Pappe- und Kartonsorten (PPK) erhebliche Unterschiede: Den niedrigsten Wert weisen die aus Altpapier hergestellten Produkte mit 4,7 Kubikmeter/t auf. Innerhalb dieser Gruppe nehmen die Verpackungspapiere mit einer sehr niedrigen spezifischen Abwassermenge von 3,9 (Stand 2007) auf rund 3 Kubikmeter/t (!) schon immer eine herausragende Stellung ein[1]. Ermöglicht werden derart niedrige Abwassermengen durch die nachfolgend beschriebenen Ansatzpunkte.

Die Verpackungspapierindustrie hat von dem Öko-Image eines biobasierten Packstoffs massiv profitiert. Dieses Versprechen zu halten und alle Umweltauswirkungen zu minimieren, ist insbesondere bei der Größe der modernen Standorte eine Herausforderung. Die Diskussionen im Zusammenhang mit der Neuansiedlung und/oder zusätzliche Produktionskapazitäten zeigen dies.

Die Branche ist in der Lage, mit niedrigen Abwassermengen zu produzieren und dies wird an den Zahlen der aktuellen Statistik deutlich. Dies ist umso bedeutender, da Verpackungsprodukte zu mehr als 50 % an der gesamten PPK-Produktion in Deutschland beteiligt sind.[2]

Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Rückführung von Abwasser nach der biologischen Behandlung zurück in die Papiererzeugung. Traditionell wird dieser Schritt der Rückführung nach der aeroben Behandlung, also nach vollbiologischem Abbau vollzogen. Das rückgeführte Wasser hat eine Qualität, die hinsichtlich der organischen Belastung der des Frischwassers nahekommt. Die Reinigung ist aufwendig, schafft aber die Voraussetzung für niedrig belastete Wasserkreisläufe. In den vergangenen Jahren sind mehrfach Anlagen mit einer Rückführung von anaerob behandeltem Abwasser realisiert worden. Bei diesem Vorgehen wird das Wasser von bis zu 70 % der organischen Belastung befreit. Das Abwasser wird anschließend einer Wiederbelüftung zugeführt und dann in die Papierfabrik zurückgegeben.

„In der Industrie ist das Bewusstsein gewachsen“

Keines der den Autoren bekannten Konversions- und Neubauprojekte der letzten Jahre kommt ohne eine dieser Rückführungen aus. Die tatsächlich rückgeführten Mengen sind jedoch ebenso unterschiedlich wie die technische Ausgestaltung der Rückführung. Auch wenn die Anzahl der Anlagen mit einer Rückführung anaerob gereinigten Abwassers zunimmt, werden auch weiterhin Anlagen mit einer Rückführung von Abwassers nach der aeroben Reinigung gebaut. Dabei wird nur in wenigen Fällen eine abwasserfreie Fahrweise angestrebt. Vielmehr versucht man meist die Vorteile einer höheren Abwassermenge dadurch zu erreichen, dass zusätzlich zur genehmigten Abwassermenge Wasser gereinigt und in den Prozess zurückgeführt wird. Ziel ist es, negative Auswirkungen der Einengung des Wasserkreislaufs zu kompensieren. In der Industrie ist das Bewusstsein gewachsen, dass eine abwasserfreie Produktion ohne die Behandlung größerer spezifischer Abwassermengen nicht zielführend ist. Gründe sind insbesondere die Vermeidung von Geruch von Produkt und aus der Produktion sowie die Sicherstellung der Effizienz der Papiererzeugung.

Was sind die Treiber für die Rückführung von Abwasser? Entscheidend für das gewählter Setup von Wassermengen und Reinigungsverfahren ist immer die lokale Situation am Standort. Diese entscheidet welche Option genutzt werden kann oder muss. Es sind die ökologischen Randbedingungen und die Nutzungskonkurrenz vor Ort, die maßgeblich bestimmen, wieviel Abwasser zusätzlich rezirkuliert werden muss. Der in dem Entwurf der nationalen Wasserstrategie beschriebenen Vision der „weitgehend geschlossenen“ Wasserkreisläufe kommt die Verpackungspapier erzeugende Industrie jedoch schon sehr nahe.

Technisch liegt der Schlüssel für eine erfolgreiche Rückführung von Abwasser in der Beherrschung der Bildung von Kalkausfällen, der Beherrschung der Aufsalzung einschließlich Chlorid und Sulfat und des Geruchs. Eine Reihe von technischen Optionen sind hier in den letzten Jahren erarbeitet worden. Gelöst sind die Probleme in vielen Anlagen jedoch nicht. Dies zeigt, dass die Minimierung des Wassergebrauchs nicht ohne Nachteile bleibt. Die abwasserfreie Produktion bleibt daher die Ausnahme.

„Abwasserbehandlung in Verpackungspapierfabriken bilanziell mehr als energieautark“

Auch ein weiteres Ziel der Wasserstrategie ist durch die Papierindustrie bereits an vielen Standorten erreicht worden: Durch den Einsatz der Anaerobtechnik zur Behandlung der Abwässer wird Biogas erzeugt. Die dabei zurückgewonnene Energie übersteigt den Energiebedarf der Behandlung des Abwassers insgesamt, also einschließlich der energieintensiven aeroben Behandlung, deutlich. Die Abwasserbehandlung in Verpackungspapierfabriken ist damit bilanziell mehr als energieautark und leistet so rechnerisch einen Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs der Papiererzeugung. Wurden bisher Anlagen mit Kraft-Wärmekopplung mit diesem Biogas betrieben, werden heute zunehmend Anlagen zur Aufbereitung des Biogases auf Netzqualität installiert. Mindestens vier Anlagen sind in der Industrie in Deutschland bereits in Betrieb gegangen. Auch wenn die rechtliche Klärung noch nicht in allen Fällen diese biobasierte Alternative zum mit einem CO2-Fußabdruck belasteten Erdgas anerkannt ist, ist aus technisch-naturwissenschaftlicher Sicht klar, dass die Verpackungspapierindustrie hier einen weiteren Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaft der Zukunft leistet.

Der erreichte, hohe technische Standard der Verpackungspapierherstellung in Deutschland zeigt, dass die Branche Antworten auf die durch die Wasserstrategie aufgeworfenen Fragen geben kann. Entscheidend wird jedoch die Frage sein, ob und wie an jedem einzelnen Standort die richtigen Lösungen gefunden werden und die Akzeptanz der Anlagen im Umfeld und bei den Genehmigungsbehörden weiterhin vorhanden ist.

 





[1] Bienert C. und C. Persin

Wasser- und Rückstandsumfrage in der deutschen Zellstoff- und Papierindustrie 2016 - Minimaler Ressourceneinsatz für qualitativ hochwertige Papierprodukte

Wochenblatt für Papierfabrikation 146, 158-163 (2018) Nr. 2

[2] von Reibnitz A., Moldenhauer T., Burkhard A., Geiger G. A. und Brabender K.

VDP-Leistungsbericht PAPIER 2021, Verband Deutscher Papierfabriken e. V. (Hrsg.),

Bonn: VDP e. V. (2021), 58 S.




stats