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Infoblatt Papierindustrie


Papierfabrik (Miltitz)

Erfindung und Herstellung von Papier, wirtschaftliche Bedeutung

Kleine Geschichte der Papierindustrie

Die Urform unseres heutigen Papiers stammt aus China. Es wird vermutet, dass dort um 105 n. Chr. erstmalig Papier aus Pflanzenfasern (wie z. B. Seidelbast und Hanf) hergestellt wurde. Durch die vergleichsweise langen Fasern konnte diese Papierform auch für Bekleidung und Tapeten genutzt werden. Die "Alten Ägypter" verwendeten dagegen Papyrus schon 3500 v. Chr. zum Schreiben. Von dem Wort "Papyrus" leitet sich das Wort "Papier" ab. Papyrus wiederum wurde von der Papyrusstaude gewonnen, einer Schilfpflanze mit faserigem Mark. Diese Form der Papiererzeugung war im ganzen Mittelmeerraum verbreitet. In verschiedenen Kulturkreisen weltweit wurde als Schreibmaterial weiterhin noch Pergament (feines gegerbtes Leder) genutzt. Das streng gehütete Geheimnis der chinesischen Papierherstellung gelangte schließlich illegal in die arabische Welt und wurde durch Kulturkontakte zwischen christlichem Abendland und Orient im 12. Jahrhundert auch in Europa bekannt. Die erste deutsche Papiermühle wurde 1390 errichtet und stand in Nürnberg. Das kostspielige Pergament wurde rasch abgelöst und spätestens seit der Erfindung des Buchdrucks zu einem Luxusschreibmaterial. Der Faserrohstoff für die Papiermühlen war bis ins 18. Jahrhundert Lumpen, bestehend aus Leinen, Baumwolle und Wolle. Dieser Beschreibstoff war wesentlich billiger als Pergament und unterstützte die Ausbreitung der Schriftlichkeit in immer weitere Bereiche der Gesellschaft (z. B. Wirtschaft, Recht, Verwaltung).
Im Jahr 1798 wurde in Paris die Papiermaschine erfunden, was die Epoche der maschinellen Papierfabrikation einleitete. Bis Mitte des 19. Jahrhunderts wurden alle bisher von Hand ausgeführten Arbeitsschritte mechanisiert und dadurch die Papierproduktion völlig revolutioniert. Die industrielle Fertigung verstärkte die Nachfrage nach Papier enorm und mit den herkömmlichen Ausgangsstoffen Leinen- und Baumwoll-Lumpen konnte die Nachfrage nicht mehr befriedigt werden. Auf der Suche nach einem neuen Papierrohstoff gelang 1843 mit der Entwicklung des Holzschliffverfahrens schließlich der Durchbruch. An einem Schleifstein wurde Holz abgeschliffen, dann zu einem Faserbrei verarbeitet und anschließend getrocknet. Allerdings wird aus reinem Holzschliff hergestelltes Papier schnell brüchig und vergilbt durch Einwirkung von Sonnenlicht. Das Verfahren wurde deshalb weiterentwickelt und unter Einsatz von Chemikalien aus dem Faserbrei Natronzellstoff gewonnen. Holzschliff und Zellulose stellen bis heute die Hauptrohstoffe für die Papiererzeugung dar.
Nach dem Zweiten Weltkrieg erhielt die Papierindustrie wesentliche Impulse durch die Verbesserung der Mess- und Regeltechnik. Durch EDV-Anlagen und Prozessleitsysteme konnte der Produktionsgang noch stärker automatisiert werden. Damit konnte nicht nur die Gleichmäßigkeit der Erzeugnisse verbessert, sondern auch die Geschwindigkeit der Blattbildung erhöht werden. Ende der 1980er Jahre wurde aus ökologischen Aspekten das 100 % chlorfreie Bleichen von Zellstoff eingeführt. So ersetzten Sauerstoff und Wasserstoffperoxid nach 200 Jahren das hochgiftige Chlorgas.

Papiererzeugung

Für die Produktion von Papier, Karton und Pappe werden Ausgangsstoffe aus drei Gruppen benötigt: Faserstoffe (Holzschliff, Zellstoff, Altpapier), Leimung und Füllstoffe. Die Faserstoffe werden mit den Leim- und Füllstoffen sowie Wasser gemischt, gemahlen und nach starker Verdünnung auf der Papiermaschine entwässert und getrocknet. Die Zusätze sind notwendig, um dem Papier besondere Eigenschaften zu verleihen. Der Leimstoff dagegen macht es gegen Flüssigkeit widerstandsfähiger. Im Stoffauflauf gelangt der hochverdünnte Faserbrei zunächst auf die Siebpartie, die aus einem endlosen Sieb mit feinen Drähten besteht. Das Sieb bewegt sich in Längsrichtung und wird gleichzeitig in Querrichtung geschüttelt. Dadurch verfilzen sich die Fasern zu einem blattförmigen Gebilde der noch nassen Papierbahn. Die Papierbahn durchläuft anschließend die Saugwalze und wird vom Sieb abgelöst. Mithilfe von Filzbändern wird die Papierbahn zum Nasspressen geleitet. Die Restfeuchtigkeit wird in der Trockenpartie entzogen, indem die Papierbahn über eine Reihe dampferhitzter Hohlzylinder geführt wird. Langsiebmaschinen sind in der heutigen Papierwirtschaft weit verbreitet. Sie haben heute üblicherweise etwa 12 Meter breite Siebe, eine Länge von über 100 Metern und die Höhe von zwei Stockwerken. Zur Karton- und Pappenherstellung werden spezielle Rundsiebmaschinen mit drehenden, zylinderförmigen Sieben eingesetzt. Ein Rollenschneider teilt die Bahnen auf die gewünschte Größe in ihrer Längsrichtung, während Querschneider die Bahnen in Bogen trennen.

Wirtschaftliche Bedeutung

Aus der einstigen handwerklichen Tradition des Papiermachens im 19. Jahrhundert wurde innerhalb weniger Jahrzehnte eine Großindustrie mit einem hohen Automatisierungsgrad. Dessen ungeachtet besitzt die Branche in der Bundesrepublik Deutschland nach wie vor einen relativ hohen Stellenwert. An ca. 160 bundesdeutschen Produktionsstandorten beschäftigt die Papierindustrie etwa 41.100 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Umsatz von rund 15 Milliarden Euro pro Jahr. Jährlich werden über 23 Millionen Tonnen Papier, Karton und Pappe hergestellt. Mittlerweile werden etwa 3.000 verschiedene Papiersorten produziert. Die wirtschaftliche Bedeutung der Papierindustrie erhöht sich nochmals, wenn auch die vor- und nachgelagerten Produktionsstufen miteingerechnet werden. In Europa ist die deutsche Papierwirtschaft der größte Produzent und im weltweiten Vergleich hinter den USA, China und Japan an vierter Stelle.

Papierindustrie und die Umwelt

Obwohl seitens der Produzenten große Anstrengungen unternommen werden, belastet die Papierherstellung die Umwelt auf verschiedenem Wege und in unterschiedlichem Ausmaß. Oberste Priorität hat der sparsame Umgang mit Energie und den Ausgangsrohstoffen (wie z. B. Holz, Wasser). Für den Erzeugungsprozess auf den Papiermaschinen wird viel Wasser benötigt, welches meist als Oberflächenwasser aus Flüssen oder Seen entnommen wird. Der Wasserbedarf ist aber mittlerweile auf einen Bruchteil der früher benötigten Menge reduziert worden. Durch den Einsatz diverser Füll- und Hilfsstoffe wird das Wasser verunreinigt und erfordert deshalb eine entsprechende Säuberung, bevor es wieder abgegeben werden kann. In mehreren Reinigungsstufen müssen Schwebstoffe, Restchemikalien und gelöste organische Substanzen herausgefiltert werden. Der entstehende Abwasserschlamm wird nach der Entwässerung der Energiegewinnung, Baustoffindustrie oder Deponierung zugeführt.
Eingang in die Papierherstellung finden nicht nur frische Holzfasern und Zellstoff, sondern auch Altpapier. Für die Aufbereitung von Altpapier zur Herstellung von neuem Druckpapier müssen die alten Druckfarben entfernt werden. Dazu werden umweltverträgliche Hilfsstoffe (Seife, Natronlauge, Wasserglas, Wasserstoffperoxid und Komplexbildner) eingesetzt. Die meisten Papierfabriken verfügen über eigene Kraftwerke zur Erzeugung von Strom und Dampf. Dampf wird zur Trocknung der feuchten Papierbahn benötigt. Die in den Papierfabriken selbst erzeugte Energie wird dabei vielfach in Kraft-Wärme-Kopplung mit einem hohen Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Kraftwerken gewonnen. Die deutsche Holzwirtschaft hat sich zudem selbstverpflichtet, jährlich in Deutschland die gleiche Menge Holz aufzuforsten wie eingeschlagen wird.



Quellenangaben:
Quelle: Geographie Infothek
Autor: Mirko Ellrich, Wiebke Hebold
Verlag: Klett
Ort: Leipzig
Quellendatum: 2004
Seite: www.klett.de
Bearbeitungsdatum: 04.06.2012


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