Forderungen der Papierfabriken an die Qualität des ... - INGEDE

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereForderungen der Papierfabriken an die Qualitätdes Altpapiers für die Herstellung grafischer Papiere– Qualität des gesammelten Altpapiers und Aufbereitungsverfahren –Ulrich Höke1. Altpapier........................................................................................................1921.1. Statistiken......................................................................................................1921.2. Altpapiersorten.............................................................................................1951.3. Erfassung, Sortierung..................................................................................1971.4. Alternative Erfassung..................................................................................2011.5. Aufbereitung.................................................................................................2022. Grafische Papiere..........................................................................................2042.1. Sorten.............................................................................................................2042.2. Altpapiereinsatz............................................................................................2052.3. Qualitätsanforderungen..............................................................................2062.4. Limitierende Faktoren zum Altpapiereinsatz...........................................2073. Schlussfolgerungen......................................................................................2084. Literatur.........................................................................................................209Aufgrund der Primärrohstoffknappheit in Europa ist die Grundstoffindustrie – zumindestso lange wir in Europa industrielle Produktion aufrechterhalten wollen – inimmer stärkerem Umfang auf Sekundärrohstoffe angewiesen. Die visionären Zieleder EU-Kommission zur Etablierung einer Europäischen Kreislaufwirtschaft undihrer Forderung nach hochwertigem Recycling kommt die Papierindustrie in Europaund besonders in Deutschland bereits sehr nahe; allerdings ist mit dem neuen Kreislaufwirtschaftsgesetzin Deutschland eher eine Schwächung denn eine Stärkung deshochwertigen Recyclings zu befürchten.Die Qualität von Produkten wird im wesentlichen Maße von der Qualität der eingesetztenRohstoffe und natürlich von den Produktionsverfahren bestimmt. So ist esverwunderlich, dass wir in Deutschland Altpapier unabhängig von qualitativen Gesichtspunktenin einem nicht spezifizierbaren Mix in einer Tonne (bei haushaltsnaherErfassung) sammeln und anschließend versuchen, diesen Mix mühsam mit hohemAufwand wieder auseinander zu trennen. Gerade für die Herstellung grafischer Papieremit sehr unterschiedlichen und zum Teil sehr hohen Qualitätsansprüchen ist dieQualitätsbeeinträchtigung durch die gemischte Erfassung und limitierte Sortiergüteein Hindernis zur Verwendung von mehr Sekundärrohstoff im Neupapier.191

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereRückgang im Gebrauch von Papierprodukten bedeutet natürlich auch, dass absolutweniger Altpapiermenge – besonders im grafischen Sortenbereich – in Europa bzw.auch in Deutschland anfällt.Dabei ist Altpapier inzwischen auch weltweit mengenmäßig der wichtigste Rohstoff fürdie Papierherstellung geworden (Bild 2), weltweit liegt die Einsatzquote von Altpapierbereits bei 56 Prozent.Altpapier-Einsatzquote%80706050403020100DeutschlandEUWelt1980 19902000 2010Bild 2:Entwicklung der Altpapiereinsatzquoten global und regionalQuellen:Neidhardt, T.; Faul, A.; Kibat, K. D.; Putz, H. J.: Stoffliche Verwertung von Altpapier im Focus.Wochenblatt für Papierfabrikation11/ 2012, S. 838-842Zellcheming AK RECOBesonders Deutschland ist ein Vorreiter im Bereich der Altpapiernutzung mit einerAltpapiereinsatzquote von gut siebzig Prozent, während im europäischen Durchschnittmit etwa fünfzig Prozent Einsatzquote anscheinend noch mehr Altpapier eingesetztwerden könnte. Der Europäische Altpapierrat (ERPC) berichtet in seinen jährlichenMonitoring-Reporten [4] eine deutlich höhere Recyclingquote in Europa, die im Jahr2011 auf 70,4 Prozent angewachsen ist (Bild 3). Dabei wird aber der Nettoexport in dieRecyclingquote eingerechnet. Deutlich wird dadurch in Bild 3, dass der hohe Altpapierexportanteilin Grunde eine hohe Reserve für weitere Steigerung der Altpapiereinsatzquotein Europa darstellen könnte.Studien zufolge wird aber die Papierproduktion nie ohne stetigen Nachschub vonFrischfasern auskommen können; nicht nur aus qualitativen Gründen, sondern vorallem aus mengentechnischen Erwägungen [5, 6, 7], da Faserverluste im gesamten Recyclingkreislaufauftreten, die ausgeglichen werden müssen. Ohne diesen Frischfaserinputwürde der Papierkreislauf innerhalb weniger Monate völlig zum Erliegen kommen [6, 7].193

Ulrich HökePapierrecyclingMillionen Tonnen10080604040 %47 %52 %62 %69 % 70 %2001991 1995 2000 2005 2010 2011Recycling außerhalb Europas Papier- und Pappeverbrauch in EuropaRecycling innerhalb Europas RecyclingrateBild 3:Quelle:Entwicklung der Recyclingrate in Europa (CEPI-Länder)ERPC, CEPIDie Altpapiereinsatzquote ist bezogen auf die jeweiligen Neupapiersorten sehr unterschiedlich.Im europäischen Rahmen (Bild 4) wird deutlich, dass hauptsächlichWellpappenpapiere im Bereich der Verpackungsmaterialien und Zeitungsdruckpapiereim Bereich der grafischen Papiere sehr hohe Altpapiereinsatzquoten aufweisen undoffenbar fast ausschließlich auf Altpapierbasis produziert werden [3]. Der Eindrucktäuscht aber etwas, da aufgrund der Aufbereitungsverluste bei der Papierherstellungdie Einsatzquoten über hundert Prozent liegen müssten; bei Verpackungspapieren wäredas etwa 110 Prozent und bei Zeitungsdruckpapieren etwa 120 Prozent.Einsatzquoten%100WellpappenpapiereZeitungsdruck90andere80Verpack-andereungs-papierePapiere70Haushalt60u. Sanitär50Karton40302010andere grafische Papiere00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Anteil an der gesamten Papier- und Kartonproduktion %Gemischte SortenWellpappen und KraftpapierZeitungen und Zeitschriften Hochwertige PapiersortenBild 4:Quelle:CEPIAltpapiereinsatzquoten in Europa194

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereDie anderen grafischen Papiere haben im europäischen Durschnitt lediglich einen Altpapiereinsatzvon nur zehn Prozent. Diese Sortengruppe wäre der größte Bereich (beietwa 35 Millionen Tonnen andere grafische Papiere) zur möglichen Steigerung des Altpapiereinsatzes,wenn die jeweils notwendige entsprechende Sekundärrohstoffqualitätin ausreichenden Mengen vorhanden wäre. Sowohl CEPI als auch der VDP (VerbandDeutscher Papierfabriken) haben den großen Strauß an unterschiedlichen grafischenPapiersorten unter einem Begriff andere grafische Papiere zusammengefasst. Im Kapitel 3soll versucht werden, die Sortenvielfalt dieser Gruppe etwas mehr aufzuschlüsseln.In Deutschland erreichen wir bei den grafischen Papieren deutlich höhere Altpapiereinsatzquotenals in Europa (Bild 5). Bei Zeitungsdruckpapieren liegen wir mit117 Prozent nahezu bei der Sättigung. Bei anderen grafischen Papieren liegt der Wertmit etwa 28 Prozent deutlich über dem europäischen Durchschnitt.Altpapieranteil%14012010080604020Bild 5:020042005 2006 2007Zeitungsdruckpapier2008 2009 2010 2011sonstige grafische PapiereAltpapiereinsatzquoten inDeutschlandQuelle:VDPAuffällig ist, dass sich innerhalb des gezeigten Zeitraums von acht Jahren kaum Bewegungin der Einsatzquote gezeigt hat. Der Grund liegt weniger darin, dass nichttechnologisch mehr Altpapier in einigen Sorten eingesetzt werden könnte, sonderndarin, dass die Papierindustrie als kapitalintensive Industrie keine Investitionen vornimmtbei völlig unsicheren Prognosen über die Verfügbarkeit der entsprechendenSekundärrohstoffmengen der jeweils benötigten Sorte.1.2. AltpapiersortenKonsequenterweise haben daher die Beteiligten in der Papierkette für eine qualitativeEinstufung von Altpapiersorten gesorgt (Bild 6). Da Altpapier an unterschiedlichenQuellen eingesammelt wird, hat die jeweilige Sammelart natürlich Einfluss auf dieQualität [6]. Anfallstellen wie Druckereien und Papierverarbeiter können sortenreineTrennung meistens im eigenen Hause vornehmen. Auch in Kaufhäusern und Supermärktenwird versucht, relativ sortenrein zu sammeln. Leider wird viel zu wenig Büroaltpapiergetrennt erfasst. Am heterogensten ist Altpapier aus haushaltsnaher Erfassung,vor allem bei dem heute mehr oder weniger eingeführten Holsystem (blaue Tonne).195

Ulrich HökeBild 6:AltpapierLister der europäischen (CEPI/B.I.R.)Standardsorten und ihre QualitätenGruppe 1: Untere SortenGruppe 2: Mittlere SortenGruppe 3: Bessere SortenGruppe 4: Krafthaltige SortenGruppe 5: SondersortenEuropäische Altpapiersortenliste(EN643)Die Sortenliste nennt 57 verschiedeneAltpapiersorten, die im Wesentlichen indrei Gruppen: untere, mittlere und höhereSorten eingeteilt wurden. Hierbei handeltes sich um eine grobe Qualitätseinstufung,die nur in der Detaillierung ansatzweiseetwas über den Einsatzbereich der jeweiligenSorte aussagt. Hinzu kommendie Gruppe krafthaltige Sorten (für denVerpackungsbereich relevant) und Sondersorten.Die Sondersorten sind zurzeitsehr umstritten, da u.a. durch Definierungdieser Sorten die EU-Kommission dieDiskussion über das Ende der Abfalleigenschaftvon Altpapier ausgesetzt hat.Innerhalb der Gruppe 5 (Sondersorten)findet sich auch die Sorte 5.01: Altpapiergemischt, unsortiert. Das heißt, hierbeihandelt es sich um die Ware aus kommunaler haushaltsnaher Erfassung (Blaue Tonne),deren Zusammensetzung einschließlich der Abfallanteile nicht bekannt ist. Nichtsdestotrotzvermarkten viele Kommunen heute dieses Gemisch möglichst hochpreisig,ohne dass dafür ein Marktpreis existiert.Meine persönliche Meinung ist, dass dieses Gemisch in der blauen Tonne nicht in dieAltpapiersortenliste gehört. Es ist in der Tat leider Abfall, und kann erst nach einer Sortierungzu einer Sorte innerhalb der Sortengruppen eins bis drei umgewandelt werden.Die wichtigsten Sorten in der Gruppe 1 sind:• 1.02: Sortiertes gemischtes Altpapier• 1.04: Kaufhausaltpapier (gebrauchte Papier- und Kartonverpackungen)• 1.06: Illustrierte• 1.11: Deinkingware (sortiertes grafisches Papier, im wesentlichen Zeitungen undIllustrierte)Beispiele für Gruppen 2 und 3 sind:• 2.02: unverkaufte Zeitungen• 2.03: Weiße Späne mit leichtem Andruck (holzhaltig)• 2.06: Bunte Akten• 3.05: Weiße Akten (holzfrei)• 3.14: Weißes Zeitungsdruckpapier, unbedruckt• 3.15: weißes, gestrichenes Papier• 3.17: Weiße Späne196

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereDeutlich wird aus dieser Auflistung, dass die Sortenbeschreibungen einen Kompromissaus Anfallstelle und Einsatzzweck darstellen. Bild 7 gibt einen Überblick über die indeutschen Papierfabriken eingesetzten Altpapiermengen im Jahr 2011. Die unterenSorten machen mehr als drei Viertel des verwendeten Altpapiers aus. Mittlere undhöhere Sorten sind erwartungsgemäß nur in begrenztem Umfang verfügbar.Untere Sorten78,0 %Mittlere Sorten6,1 %Bessere Sorten5,5 %Gesamt 16.073.851 TonnenKrafthaltige Sorten9,1 %Sondersorten1,3 %Bild 7:Altpapierverbrauch in Deutschland2011 nach SortengruppenQuelle: VDPDie Unteren Sorten teilen sich dabei zu fast gleichen Teilen (je etwa ein Drittel) inMischpapier, Kaufhaussorten und Deinkingsorten auf, wie Bild 8 verdeutlicht.Deinkingsorten 1.06 … 1.1134,8 %Mischpapier 1.01, 1.0229,2 %Kaufhaussorten 1.04, 1.0536,0 %Bild 8: Verbrauchsmengen der unteren Altpapiersorten in Deutschland 2011Quelle: VDP1.3. Erfassung, SortierungAltpapier fällt als sogenanntes Preconsumer- Material und als Postconsumer-Ware an.In beiden Fällen können Bring- oder Holsysteme zum Einsatz kommen. Die haushaltsnaheErfassung von Altpapier, die aufgrund der angesprochen Qualitätsproblematikhier besonders im Focus steht, gibt es sowohl Bring- als auch Holsysteme. Als197

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereSorte 5.01Bunker 80 m 3StoffstromteilerBallistikseparatorBallistikseparator1.04BallistikseparatorBallistikseparatorMengenteilungSteigband Steigband SteigbandOptik/NIROptik/NIROptik/NIROptik/NIR1.04Sortierband11.11Sortierband21.11Sortierband31.11Sortierband41.111.02BunkerBunkerReste1.11 1.04Papier zurProduktionBunkerBallenpresseBild 9:Flussdiagramm der Altpapiersortieranlage bei Stora Enso Sachsen GmbHSensor/KameraInputLichtquelleFörderbandDruckluftimpulsDeinkingBild 10:Opto-Elektronisches Sortiersystem199

Ulrich HökeBild 11:Teilaufnahme der SortieranlageStora Enso Sachsen GmbHDie aussortierte Sorte Mischpapier 1.02 enthält dabei noch mindestens vierzig Prozentgrafisches Papier, auch die Sorte 1.04 enthält noch grafisches Papier von etwa fünf biszehn Prozent. Von anderen Sortieranlagen in der Entsorgungsbranche sind uns sogarWerte von etwa sechzig Prozent grafischen Anteils im Mischpapier 1.02 und bis zu25 Prozent im Kaufhausaltpapier 1.04 bekannt [8]. Die heutigen mehr oder wenigerautomatisierten Sortieranlagen sind also bei weitem nicht in der Lage, weiße und braunePapiere effizient voneinander zu trennen.Wichtiger noch ist die Frage nach der Qualität der erzeugten Sorte 1.11: Nur durchmanuelle Nachsortierung lässt sich die Forderung nach weniger als drei Prozent unerwünschterPapiere und Pappen einhalten. Die auch so nachsortierte Ware enthältbei statistischen Überprüfungen immer noch etwa zwei bis vier Prozent an braunemKarton, der in der späteren Papierproduktion sogenannte Melierfasern erzeugt.Untersuchungen des PMV in Darmstadt zeigen, dass sogar noch höhere Werte anunerwünschten Papieren und Pappen in Deinkingware 1.11 aus Sortieranlagen gefundenwerden [8]. Außerdem beschreibt dieses Forschungsprojekt auch, dass in derDeinkingware nach der Sortierung auch bis zu acht Prozent andere Papierprodukteals Presseprodukte, hauptsächlich Büropapiere, enthalten sind.Die INGEDE hat bereits seit Jahren ein Monitoring System aufgebaut, in dem die MitgliederQualitätsdaten aus der eigenen Eingangskontrolle von gelieferter Deinkingwaremonatlich melden, und die zusammengefasst und anonymisiert allen Mitgliedern zurVerfügung stehen (Bild 12).Ingede-MonitoringEingangskontrolle der Mitgliedswerke, Sorte 1.11,seit 1999 (Ingede Methoden 7, 8 und 14)• Papierfremde Bestandteile: 0,2 % bis 0,5 %• Ungeeignete Papiere/Karton: 2 % bis 3 %Summe: 2 % bis 3,5 %• Feuchtigkeit: 8 % bis 9,5 %• Alter:8 bis 4 Monate• Abgelehnte Lieferungen: 2 % bis 4 %Bild 12:Zusammengefasste Daten ausdem INGEDE-Monitoring-System200

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereHinzu kommt der regional mehr oder weniger vorhandene Abfallanteil in der blauenTonne. Gefunden werden z.B. tote Kleintiere, Waffen und Munition, Feuerwerkskörperund entzündliche Materialien, Spritzen und Verbandsmaterial, gebrauchte Hygieneartikel,Dosen, Bauschutt, Fahrrad- und Moped- Teile, Pulver aus diversen aufplatzendenBehältnissen usw. Solche Beimengungen sind nicht nur problematisch für die Qualitätdes Papiers, sondern stellen auch potentiell eine Gefährdung von Mitarbeitern dar.Etliche Entstehungsbrände in unserer Sortieranlage konnten zum Glück bisher immerrechtzeitig unter Kontrolle gebracht werden. Der schlimmste bisherige Fall wurde durchein Pulver ausgelöst (es stellte sich als überlagertes Pestizid heraus,) das die Mitarbeitervor Ort so beeinträchtigte, dass wir sie in das Krankenhaus einliefern mussten.1.4. Alternative ErfassungDas neue Kreislaufwirtschaftsgesetz begünstigt die Kommunen, in dem es versucht,ihnen das Monopol über Altpapier zuzugestehen. Gewerbliche Sammlungen werdenextrem erschwert. Grundlage ist zunächst einmal, dass Altpapier einfach zu Abfalldefiniert wird.Die Mitglieder des kürzlich gegründeten Vereins IZP-eV [9] (Initiative Zukunft PapierRohstoffe) halten diese Position für nicht haltbar. Solange der Bürger eine Zeitungoder Zeitschrift in der Hand hält, hält er keinen Abfall in der Hand. Erst durch dasZusammenwerfen verschiedenster Materialien bzw. Produkte in eine Tonne wird darausAbfall gemacht. Dieser Vorgang ist völlig unnötig, wenn der Bürger seine Zeitungoder Zeitschrift an eine Annahmestelle, einen Wertstoffhof oder in eine (caritative)Bündelsammlung gibt oder zur Schule oder zum Kindergarten mitnimmt, welche damiteine kleine Budgeterhöhung zum Wohle der Kinder generieren.Altpapier ist Rohstoff und kein Abfall. Sollten sich dennoch Juristen mit der Entledigungsabsichtals Abfalldefinition durchsetzten (was absolut unverständlich für denaufgeschlossenen und umweltorientierten Bürger ist), so erkennt man sehr leichtaus den Bildern 13 und 14, dass die alternative Erfassung von rein grafischen Papierproduktendie deutlich leistungsfähigere Erfassung gegenüber der kommunalenTonnensammlung ist, und damit natürlich auch ihre Zulassungsberechtigung gemäßKreislaufwirtschaftsgesetz erhalten muss.Vor allem in den fünf neuen Bundesländern hat sich die alternative Erfassung mittelsAnnahmestellen stark durchgesetzt, da der Bürger das ehemalige staatliche SERO-System kennt. Heute funktioniert dieses Prinzip wieder – natürlich auf privatwirtschaftlicher,wettbewerblicher Basis, schafft Arbeitsplätze und ist das deutlich umweltfreundlichereSystem mit weitaus weniger Ressourcenverschwendung als im kommunalenHolsystem. Zugleich wird aus dem alternativen System qualitativ hochwertige, absolutsortenreine Ware geliefert, ohne dass aufwendige, Energie verschwendende Sortierprozessenotwendig werden.Diese System setzt sich inzwischen auch hier und da in den alten Bundesländern durch.201

Ulrich HökeKommunale SammlungAnnahmestellenTonnen an der Straße bereitstellenBürger bringt Zeitungen/Zeitschriften zurAnnahmestellein Pressfahrzeugen entleerenTransport zum UmschlagplatzUmladung in LKW-TrailerTransport zur SortieranlageTransport zur PapierfabrikAbfall-EntsorgungSortierung der HaushaltssammelwareTransport zu Papierfabrikenoder ÜberseehafenNeues PapierNeues PapierÜbersee-ContainerBild 13:Systematik bürgernaher PapiererfassungAnalyse alternativ erfasster Deinkingware 1.11aus AnnahmestellenSeit 2001 etwa 500.000 Tonnenan Stora Enso Sachsen gelieferte Menge• Zeitungen 60 % ± 5 %• Illustrierte 40 % ± 5 %• Sonstige grafische Papiere < 1 %• Ungeeignete Papiere max. 0,8 %• Papierfremde Bestandteile 0Das bedeutet: Absolut sortenreine WareBild 14:Qualität alternativ erfasster Deinkingware (StoraEnso Sachsen)1.5. AufbereitungDie Aufbereitung von Altpapier einschließlich des Deinkingverfahrens (Deinking= Druckfarbenentfernung) zur Herstellung eines Faserstoffs, mit dem neues Papierhergestellt werden kann, ist in vielen Publikationen umfangreich beschrieben worden[7, 8]. Bild 15 gibt beispielhaft eine Anlage wieder.202

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereAuflösungScheibenfilterEindickungDickstoffreinigungRückwasserflotation1VorsortierungDispergierungCleanerungNachflotationIC-SortierungVorflotationScheibenfilterEindickungHilfsmittelaufbereitungRückwasserflotation2FeinsortierungDIP-Türme (Bleiche)MarktstofflinieBild 15:Flussdiagramm der Deinkinganlage von Stora Enso Sachsen GmbHHierbei handelt es sich um eine 2-Loop-Anlage, wie sie heute am häufigsten vorkommt.Je nach Anforderung an die Qualität des Endproduktes werden in einer Deinkinganlagemehr oder weniger Prozessschritte angeordnet. Bei alle Prozessstufen handelt es sichim Wesentlichen um Trennverfahren aus dem Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik.Nach der Auflösung des Altpapiers in einem Pulper oder einer Auflösetrommel mittelsRückwasser und wenigen Chemikalien (Natronlauge, Seife, Wasserglas, Wasserstoffperoxid),die eine leichte Waschlauge erzeugen, wird versucht, Verunreinigungenund Druckfarben, Klebstoffe, Heftklammern usw. abzutrennen. Jeder Trennschrittist natürlich mit Mengenverlusten verbunden, so dass die Ausbaute einen wichtigenProzessparameter darstellt. Je nach regionaler Herkunft des Altpapiers (Kriterien sindFüllstoffgehalt und Feinstoffgehalt) wird in 1-loop-Anlagen eine Ausbeute von 83 bis87 Prozent erzielt, bei 2-loop- Anlagen eine Ausbeute von 76 bis 82 Prozent, und in3-loop Anlagen (in Europa ist nur eine einzige vorhanden) eine Ausbeute von sechzigbis siebzig Prozent.Durch Zentrifugalverfahren werden Schwerschmutz wie Sand und Leichtschmutzwie Styropor abgetrennt. Durch Hindurchdrücken der Pulpe durch Siebkörbe werdenPlastikteile, Klebstoff- Applikationen, die sich nicht auflösen, u.Ä. abgetrennt. DieEntfernung von Druckfarben erfolgt in Flotationsanlagen, in denen in den hochverdünntenStoffstrom Luftblasen eingeblasen werden, die hydrophobe Partikel einesbestimmten Größenspektrums anlagern. Der so aufschwimmende Deinkingschlammwird abgepaddelt, mechanisch entwässert und verbrannt. Die 2-loop-Anlage zeichnetsich dadurch aus, dass zweimalig mehrstufig flotiert wird mit einer zwischengeschalteten203

Ulrich HökeDispergierung, die bei erhöhter Temperatur und hoher Stoffdichte betrieben werdenmuss. Das energieintensive Dispergieren soll für eine weitere Druckfarbenablösungvon den Fasern sorgen und evtl. vorliegende größere Schmutzpunkte zerkleinern.Jeder Prozessschritt erfordert seine eigene Stoffdichte, so dass Entwässerungs- undVerdünnungsvorgänge vielfältig vorkommen. Wie aus der Bild 15 zu entnehmen, kannanfallendes Filtrat, das im System im Kreislauf geführt wird, über Druckentspannungs-Flotationen im Sinne einer Art Nierenfunktion gereinigt werden.Ziel des ganzen Aufwandes ist, bestimmte Qualitätseigenschaften der Pulpe zu erreichen,die für die dann folgende Papierproduktion erforderlich sind. Neben einigenmechanischen Eigenschaften sind vor allem optische Parameter entscheidend, undhier vor allem Weißgrad oder Helligkeit und Schmutzpunktgehalt. Reicht der erzielteWeißgrad nicht aus, kann durch entsprechend geschaltete Bleichstufen der Weißgradangehoben werden, aber nur in engen Grenzen. Weißgrade wie bei Frischfaserstoffenerzielbar, sind bei Sekundärfaserstoffen nicht erreichbar.2. Grafische Papiere2.1. SortenWie eingangs schon erwähnt, werden in den Statistiken der Verbände nur Zeitungsdruckpapierund andere grafische Papiere aufgeführt, bei denen es sich um ein sehrbreit gefächertes Sortenspektrum handelt. In Bild 16 ist versucht worden, Hauptsortender grafischen Papiere nach Qualität und Wert einzuordnen.Wood-free coated,gestrichenes FeinpapierWertFeinpapiereCopyWood-freeuncoated,ungestrichenesFeinpapierUngestrichenes Magazinpapier:SC-B: Supercalandered B;SC-A: Supercalandered AGestrichenes Magazinpapier:LWC: Leight Weigh Coated,FCO: Film Coated Offset,HWC: Heavy Weight CoatedAufgebessertesZeitungspapierPressepapiereStandard-ZeitungspapierQualitätBild 16:Grobe Einteilung von Druckpapiersorten204

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereDer Bereich der Pressepapiere reicht vom Standard-Zeitungsdruckpapier über aufgebesserte(hellere) Sorten zu ungestrichenen und gestrichenen Magazinpapieren. Esschließen sich Büro- (Kopier-) Papiere an, schließlich mit höchsten Ansprüchen dieFeinpapiere, gestrichen und ungestrichen.2.2. AltpapiereinsatzJe höher die Ansprüche an Papier gestellt werden, umso weniger Altpapier wird fürdessen Herstellung eingesetzt (Tabelle 1).Tabelle 1:Altpapiereinsatz in grafischen PapierenPapiersorte Altpapiereinsatz Hauptsorte Altpapier%Standard-Zeitungspapier 80 bis 120 1.11aufgebessertes Zeitungspapier 0 –ungestrichenes MagazinpapierSC-B 80 bis 120 1.06/1.11SC-A 0 bis 20 1.06/2.03/2.05/2.06gestrichenes MagazinpapierLeight Weigh Coated 0 bis 20 1.11/3.15/5.05Film Coated Offset 80 bis 120 1.06/1.11/2.03/2.05/2.06Copy 0 bis 120 2.05/2.06/3.04/2.10/3.14/3.15/3.16/3.18ungestrichenes Feinpapier 0 bis 20 2.05/3.10/3.16/3.18Während hohe Altpapiereinsatzquoten bei Standard-Zeitungsdruckpapier vorliegen,wird bereits bei aufgebessertem Zeitungsdruckpapier kein Altpapier verwendet, dadie geforderten Weißgrade zumindest mit der Deinkingware 1.11 nicht erzielbar sind.Im Rahmen der Magazinpapiere haben sich bei den ungestrichenen Sorten sog. B- (odergar C-) Qualitäten etabliert, die bis zu über hundert Prozent aus Altpapier hergestelltwerden. Diese reichen in ihrer optischen Qualität natürlich nicht an die A-Qualitätenheran. Beim Steichen von sog. LWC (Leight-Weight-Coated) Papieren konnte aufgrundder Bladestrich-Technologie überhaupt kein Altpapier eingesetzt werden, da z.B. Melierfasern(braune Fasern aus Kartonanteil in der Deinkingware) eine Produktion mitBlade-Coatern völlig unmöglich machte (Rakelstreifen und Abrisse). In den letztenJahren hat es aber die Entwicklung der FCO- (Film-Coated-Offset) Papiere gegeben,deren Basispapier vollständig aus Altpapier herstellbar ist. Die Oberflächenqualitätkommt aber an die der Blade- gestrichenen Papiere nicht heran, und im Tiefdruckverfahrensind diese Papiere nicht ausreichend gut bedruckbar.Es gibt einige wenige Papierhersteller, die auch Büro-Papiere und auch einige Feinpapieremit Altpapiereinträgen herstellen. Büropapiere werden in einigen Fällen sogaraus hundert Prozent Altpapierstoff hergestellt. Zum Einsatz kommen hier überwiegenhöherwertige Altpapiersorten, bei deren Verfügbarkeit die Hersteller auch mit Hygienepapierproduzentenkonkurrieren müssen, und die, wie eingangs gesehen, nur sehrbegrenzt auf dem Markt vorhanden sind.205

Ulrich Höke2.3. QualitätsanforderungenAn jede Papiersorte werden je nach Einsatzzweck verschiedene Qualitätsansprüchegestellt. Allgemein wird eine gute Verarbeitbarkeit und Bedruckbarkeit gefordert.Besonders die Werbewirtschaft stellt hohe Ansprüche an die Optik des Druckerzeugnisses,so dass bestimmte mechanische Eigenschaften, optische Eigenschaften undOberflächeneigenschaften (Bild 17) zu erfüllen sind.Bedeutende Qualitätskriterien grafischer PapiereMechanische Eigenschaften• Reißlänge,Weiterreißarbeit• Dimensionsstabilität• Rupfen, Spalten• AntriebwiderstandOberfläche• Rauheit, Glätte• ReibungOptische Eigenschaften• Weißgrad, Helligkeit• Farbort• Glanz• Schmutzpunktfreiheit(Reinheit)• OpazitätBild 17:Bedeutende Qualitätskriterien für grafische PapiereDer Einsatz von Altpapier in Neupapieren richtet sich vor allem nach den optischenParametern und den Oberflächeneigenschaften. Ein Faserkollaps – wie häufig in derÖffentlichkeit diskutiert – durch nicht mehr mechanisch verwendbare Fasern durchzu viele Recyclingzyklen ist nicht zu befürchten, solange ausreichen Frischfasern ingesamten Kreislauf hineinkommen. Wie eingangs gezeigt, ist eine stetige Frischfaserzufuhrrein mengentechnisch schon erforderlich, um den Recyclingkreisslauf amLeben zu erhalten.Bei den optischen Eigenschaften, die besonders vom Altpapierrohstoff beeinflusst werden,geht es vor allem um Weißgrad und Schmutzpunktfreiheit. Tabelle 2 gibt einigeHinweise zu den zu erzielenden Eigenschaften bezüglich dieser beiden Parameter.Beachtet werden muss dabei auch immer die Messmethode, z.B. ob bei der Weiße dersog. ISO-Weißgrad, der Hellbezugswert Y, oder die Luminosity L gemessen, und mitwelcher Lichtart beleuchtet wurde.Tabelle 2:Wichtige optische Qualitätsanforderungen an grafische PapierePapiersorte Weißgrad SchmutzpunkteISO 2470 (D65)Ingede Methode 2 (DOMAS)%Zeitungsdruck 60 < 110 mm 2 /m 2aufgebesserter Zeitungsdruck 65 bis 80 < ?Magazinpapier (LWC, SC) 65 bis 85 < ?Kopierpapier 70 bis 100 0 bis ?Feinpapier 80 bis 110 0 bis ?206

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereFür die Altpapiersorte 1.11 kann mit allen Aufbereitungschritten und zweifacherBleiche in der Deinkinkinganlage nur ein Weißgrad von maximal 68 Prozent erreichtwerden, was völlig unzureichend für viele Papierqualitäten ist. Daher muss man beiweißeren Papierqualitäten auch verstärkt höherwertige Altpapiersorten und Frischfaserneinsetzten.Zudem hat man sich zwar an gewisse Schmutzpunktanteile in Zeitungsdruckpapiergewöhnt, was aber völlig unakzeptable für höherwertige grafische Papiere ist. FürDeinkingstoff für Zeitungsdruckpapier gibt es Schmutzpunkt-Grenzwerte, die von derTechnischen Kommission Deinking formuliert wurden, und die inzwischen Einganggefunden haben in die Deinkbarkeits-Scorecard des Europäischen AltpapierratesERPC [10]. Für andere Papierqualitäten als für Zeitungsdruck sind mir bislang keinevereinbarten Grenzwerte bekannt. In einem z. Zt. laufenden Vorhaben der INGEDEsollen Grenzwerte für höherwertige grafische Produkte ermittelt werden. Auf jedenFall toleriert die Werbewirtschaft in Hochglanzprospekten keinerlei Schmutzpunkte,die durch das Druckbild hindurchscheinen und die Werbebotschaften verunstalten.Auch sind Schmutzpunkte in Printprodukten unakzeptabel, bei denen Kleingedrucktesunleserlich werden kann, z.B. bei Beipackzetteln, Telefonbüchern, Preislisten usw.2.4. Limitierende Faktoren zum AltpapiereinsatzEingangs erwähnt wurde bereits die rein mengentechnische Betrachtung, die grundsätzlichFrischfaserinput in den Papierkreislauf erforderlich macht. Einfache reinmengenmäßige Erwägungen zeigen, dass mindestens dreißig Prozent des erforderlichenFaserstoffes zur Papierherstellung als Frischfasern global in den Papierkreislaufgepumpt werden müssen, damit der Papierkreislauf nicht zusammenbricht.Technologisch betrachtet, limitieren optische Qualitätsansprüche an grafische Papiereden Altpapiereinsatz, vor allem wenn hohe Anforderungen an Weiße und Schmutzpunktfreiheitdes Papiers gestellt werden. Schmutzpunkte ergeben sich dabei aus (ungehörigen)Beimengungen im Altpapier, aus nicht abgelösten Druckfarben und ausMelierfasern, also braunen und durchgefärbten Papierfasern, die aus unerwünschtenPapieren und Pappen in der Deinkingware 1.11 resultieren. Diese wirken dabei so,dass das Papier schmutzig aussieht, und sie reduzieren auch den gesamten Weißebzw.Helligkeitseindruck. Knapp drei Prozent an braunen Fasern im Deinkingstoffreduzieren den Weißgrad um ein Prozent [10]. Hinzu kommt, dass der heutige Mixan Druckverfahren in Printprodukten nicht optimal in unseren Flotationsanlagenentfärbt werden kann (Bild 18).Während einige Druckverfahren wie Flexodruck und Standart-Inkjet aufgrund derWasserlöslichkeit der Druckfarben und ihres hydrophilen Zustandes nicht flotiertwerden können und so zu einer Vergrauung der Fasern führt, können einige vernetzteDruckfarben nicht flotiert und nicht in der Deinkinganlage aussortiert werden, so dassdiese ebenso wie Melierfasern zu Schmutzpunkten im Neupapier führen. Besonderszu erwähnen ist in diesem Zusammenhang das Indigo-Flüssigtonerverfahren.207

Ulrich Hökewasserbasierendöl-/lösungsmittelbasierendvernetztansteigende DruckpartikelgrößeKonventioneller Flexo(Industrieller Einsatz)Offset (Mineralöl)Verbesserter Flexo(Experimenteller Einsatz)Offset (Pflanzenöl)Inkjet(agglomerierte Pigmenttinten)Trockentoner(Kopierer, Laserdrucker)UVInkjet(Standard)TiefdruckFlüssigtoner(ElectroInk)Eignung für das FlotationsdeinkingBild 18:Quelle:INGEDEDeinkbarkeit von Druckprodukten nach Art des Druckverfahrens3. SchlussfolgerungenDer Altpapiereinsatz in grafischen Papieren ist in Europa und besonders in Deutschlandbereits recht hoch, aber besonders in Papieren mit hohen optischen Qualitätsansprüchendoch noch ausbaufähig. Für hochwertiges Recycling im Sinne der Zielstellungder Europäischen Kommission, ist sortenreiner Rohstoff unabdingbare Voraussetzung.Daher ist die Erfassung rein grafischer Altpapiere getrennt von Verpackungsmaterialien,dort wo es möglich ist, der Gemischtsammlung vorzuziehen.Auch könnte eine reine Büropapiererfassung die Mengenlimitierung an höherwertigenAltpapiersorten etwas entspannen helfen.Rein mengentechnisch könnte in Europa mehr Altpapier verwendet werden, wenn mandie hohen Nettoexportmengen aus Europa in Richtung Fernost in Betracht nimmt.Das hohe Übersee -Verkehrsaufkommen mit entsprechend hohen Carbon Footprinterscheint zumindest zum Teil unnötig.Die in Deutschland heute vorherrschenden Art und Weise, haushaltsnah erfasstesMisch-Altpapier der Kommune monopolistisch vermarkten zu wollen, betrachtenwir äußerst kritisch. Kommunen bzw. kommunale Betriebe (als nicht steuerpflichtigesOrgan) schreiben häufig die Vermarktung auf Basis fragwürdiger Indizes plus erwartetenAufschlag aus, wobei der Index nicht einmal für die in der Tonne vorliegendeWare gilt. Für die Haushaltssammelware 5.01 gibt es schließlich keinen Marktpreis.208

Forderungen an die Qualität des Altpapiers für die Herstellung grafischer PapiereVermarktung kann unseres Erachtens nur für eine handelbare (sortenreine) Wareerfolgen, für die klare Qualitätskriterien vorliegen. Bleibt zu hoffen, dass die EU dieEnd-of-Waste-Verordnung bald verabschiedet, worin z.B. die Deinkingware 1.11 beiErfüllung der Reinheitsforderungen klar als Rohstoff bzw. Produkt und nicht als Abfalldeklariert wird. Altpapier ist Rohstoff und kein Abfall.4. Literatur[1] Neidhardt, T.; Faul, A.; Kibat, K. D.; Putz, H. J.: Stoffliche Verwertung von Altpapier im Focus.Wochenblatt für Papierfabrikation 11/2012, S. 838-842[2] Unfold the Future. The Forest Fibre Industry. 2050 Roadmap to a Low Carbon Economy. CEPIwww.cepi.org, 2011[3] CEPI Annual Statistics: www.cepi.org, 2011[4] ERPC (European Recovered Paper Council): Paper Recycling Monitoring Report www.paperforrecycling.eu,2011[5] Blechschmidt J. (Hrsg.): Altpapier: Regularien, Erfassung, Aufbereitung, Maschinen und Anlagen,Umweltschutz. Carl-Hanser-Verlag, 2011[6] Bartek Stawicki und Barry Read (Ed.): Cost Action E48 Final Report: The Future of Paper Recyclingin Europe: Opportunities and Limitations. Cost Office (Brussels) 2010[7] Höke, U.; Schabel, S. (Hrsg.): Recycled Fibre and Deinking. Second (updated )edition, book 7of Papermaking Science and Technology, Paper Engineers Association, Paperi ja Puu, Helsinki,2010[8] Putz, H. J.; Weinert, S.: Qualitätseigenschaften der wichtigsten Altpapiersorten in Abhängigkeitvon den Sortierbedingungen. Abschlussbericht AIF-Vorhaben 15408N, 2010[9] www.izp-ev.de[10] INGEDE-Testmethoden und -Publikationen unter www.ingede.org209

Copyright © 2009 TK Verlag Karl Thomé-KozmienskyAlle Rechte vorbehalten.Das Einspeisen der Daten in Netzwerke ist untersagt.Ulrich HökeRecycling und RohstoffeThomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 5Band 4Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und RohstoffeausBand 1Recycling und Rohstoffe Band 2 3Energie aus Abfall 1Recycling und Energie Rohstoffe aus Abfall 1Thomé-Kozmiensky Thomé-Kozmiensky + Goldmann Beckmann Band 2ausThomé-Kozmiensky BeckmannRECYCLING UND ROHSTOFFEBand 1 und 2Band 1KARL J. THOMÉ-KOZMIENSKY DANIEL GOLDMANN HRSG.Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 4Herausgeber: Karl J. Thomé-Kozmiensky und Daniel Goldmann • Verlag: TK Verlag Karl Thomé-KozmienskyCD Recycling und Rohstoffe, Band 1 und 2ISBN: 978-3-935317-51-1Erscheinung: 2008/2009Preis:35.00 EURRecycling und Rohstoffe, Band 4ISBN: 978-3-935317-67-2Erscheinung: 2011Gebundene Ausgabe: 580 Seiten,mit farbigen AbbildungenPreis:50.00 EURRecycling und Rohstoffe, Band 2ISBN: 978-3-935317-40-5Erscheinung: 2009Gebundene Ausgabe: 765 SeitenPreis:35.00 EURRecycling und Rohstoffe, Band 5ISBN: 978-3-935317-81-8Erscheinung: 2012Gebundene Ausgabe: 1004 Seiten,mit farbigen AbbildungenPreis:50.00 EURRecycling und Rohstoffe, Band 3ISBN: 978-3-935317-50-4Erscheinung: 2010Gebundene Ausgabe: 750 Seiten,mit farbigen AbbildungenPreis:50.00 EUR145.00 EURstatt 220.00 EURPaketpreisCD Recycling und Rohstoffe, Band 1 und 2 • Recycling und Rohstoffe, Band 2Recycling und Rohstoffe, Band 3 • Recycling und Rohstoffe, Band 4 • Recycling und Rohstoffe, Band 5Bestellungen unter www.oder.deDorfstraße 51D-16816 Nietwerder-NeuruppinTel. +49.3391-45.45-0 • Fax +49.3391-45.45-10E-Mail: tkverlag@vivis.deTK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky210