Papierfabrik der Zukunft

„Wir müssen einmal von Grund auf neu denken“

Bis 2050 soll Deutschland klimaneutral werden. Deutsche Papierhersteller wollen nun gemeinsam mit Forschern eine Modellfabrik entwickeln, die deutlich weniger Energie verbraucht und CO2 emittiert als aktuelle Anlagen. Gerhard Hochstein, Technischer Direktor der Felix Schoeller Group, erklärt, warum das eine notwendige, aber keine leichte Aufgabe ist.

Warum starten mehrere Unternehmen der Papierindustrie das Projekt „Modellfabrik Papier“?

Wir alle sind aufgefordert, unsere Prozesse nachhaltiger zu gestalten, um unsere Lebensgrundlagen zu schützen. Dazu müssen der Energieverbrauch und die CO2-Emissionen konsequent gesenkt werden. Für uns als energieintensive Industrie ist die Bewältigung dieser Aufgabe gesellschaftliche Verpflichtung und ökonomische Notwendigkeit zugleich. Aus dieser Erkenntnis heraus haben sich im Herbst 2018 erstmals einige Papierhersteller, Hochschulen, Institute und Zulieferunternehmen getroffen, die überzeugt sind, dass diese Herausforderungen nur mit disruptiven Ansätzen in Forschung und Entwicklung gemeistert werden können. Unser Ziel ist, mit einer Modellfabrik die Papierherstellung ganz oder in Teilen grundsätzlich neu zu denken und Wege zu einer klimaneutralen Papierherstellung aufzuzeigen. Dabei werden alle Prozesse einbezogen.

Welche Prozesse der Papierproduktion sind besonders energieintensiv?

Eine Papiermaschine ist im Prinzip eine große Trocknungsanlage. Das zum Transport der Papierfasern benutzte Wasser muss am Ende wieder entfernt werden. Dazu braucht man viel Energie. Wärme- und Dampfverlust sowie nicht geschlossene Energiekreisläufe sind heute wesentliche Gründe für einen hohen Energieverbrauch und direkte sowie indirekte CO2-Emissionen. Hier müssen wir einmal von Grund auf neu denken.

Was sind die größten Herausforderungen auf dem Weg zur klimaneutralen Papierproduktion?

Wir wissen durch jahrelange Arbeit, wo wir ansetzen müssen. Die Papierindustrie ist jedoch kapitalintensiv und hat lange Investitionszyklen. Wir müssen also überlegen, wie weit neue Lösungen von der heutigen Produktionsbasis abweichen dürfen, damit die Unternehmen nicht wirtschaftlich überfordert werden. Gleichzeitig ziehen steigende Energie- und CO2-Kosten erhebliche Mittel ab, die für Investitionen in klimaneutrale Produktionstechnik fehlen. Wir wollen mit der Modellfabrik Papier unseren Willen zeigen, die klimapolitischen Herausforderungen anzugehen und unseren Beitrag für eine ökologische Neuausrichtung der Wirtschaft zu leisten. Wir werden dafür werben müssen, dass die Politik uns bei diesem Kraftakt unterstützt.

Sollen in der Modellfabrik patentierbare Lösungen entwickelt werden oder stehen die Erkenntnisse später branchenweit zur Verfügung?

Sowohl als auch. Die Modellfabrik Papier bietet die Plattform, um Forschungsprojekte für völlig neue Entwicklungen zu allen Aspekten durchzuführen. Die beteiligten Partner werden natürlich unmittelbar von diesem Know-how profitieren. Gleichzeitig werden in der Modellfabrik Papier aber auch öffentlich geförderte Forschungsprojekte umgesetzt, die per se einer Veröffentlichungspflicht unterliegen und so der gesamten Papierindustrie und Zulieferindustrie zugutekommen.

Wer begleitet das Projekt wissenschaftlich?

In der Arbeitsgruppe Modellfabrik Papier arbeiten bislang sehr intensiv die TU Darmstadt, die TU Dresden und die Papiertechnische Stiftung mit. Sie bilden gemeinsam das wissenschaftliche Rückgrat. Auch zu anderen Hochschulen haben wir Kontakte geknüpft, da wir auch aus weiteren Kompetenzfeldern Know-how haben möchten, etwa aus den Arbeitsfeldern Digitalisierung und Künstliche Intelligenz. Auch aus den Bereichen Materialwissenschaften und Bioökonomie werden wir Input benötigen.

Wann soll der Betrieb starten? Welche Standorte stehen zur Debatte?

Die Modellfabrik Papier wird in drei Phasen entwickelt. Der erste Schritt wird die Forschung mit Hilfe digitaler Simulation sein. Dazu plant die Arbeitsgruppe Mitte 2020 ein erstes Team aus Digitalexperten und Prozessexperten zusammenzustellen. Die zweite Phase beinhaltet erste praktische Forschungsprojekte an einzelnen Aggregaten oder auf einer kleinen Versuchsmaschine in einer vorhandenen Immobilie. Dieser Schritt ist für das vierte Quartal 2020 vorgesehen. Der Neubau eines Forschungszentrums mit einem Technologieträger für disruptive Ansätze in der Papierfertigung ist für 2023 geplant. Derzeit präsentieren verschiedene Bewerber ihre Konzepte in der Arbeitsgruppe. Ende Juli ist die Standortentscheidung für Düren gefallen.

Gerhard Hochstein,  Technischer Direktor der Felix Schoeller Group

Gerhard Hochstein,
Technischer Direktor der Felix Schoeller Group

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