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Bioökonomie: Papier verdrängt Kunststoffe

Kühlmatten und -boxen von Easy2cool, die dank einer papierbasierten Lösungen vom Institut für Naturstofftechnik der TU Dresden ohne Styropor auskommen. Foto: Easy2cool

Kühlmatten und -boxen von Easy2cool, die dank einer papierbasierten Lösungen vom Institut für Naturstofftechnik der TU Dresden ohne Styropor auskommen. Foto: Easy2cool

Naturstofftechniker der TU Dresden sehen im Ersatz von Plaste & Co. einen Megatrend

Dresden, 19. März 2021. Papier mag ein seit Jahrhunderten bekanntes Material sein – doch sein Potenzial ist längst noch nicht ausgeschöpft. Davon sind die Forscher und Forscherinnen im Institut für Naturstofftechnik der Technischen Universität Dresden (TUD) überzeugt: Statt Knabberchip-Verpackungen, Transportboxen oder Strohhalme aus Plaste zu machen, lassen sich Kunststoffteile in vielen Fällen durch Alternativen auf Papier- beziehungsweise Zellulosebasis ersetzen.

Thomas Schrinner vom Lehrstuhl für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik der TU Dresden arbeitet auch daheim an neuen Papierverwertungs-Technologien wie der Trockenzerfaserungsmaschine. Foto: Heiko Weckbrodt

Thomas Schrinner vom Lehrstuhl für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik der TU Dresden. Foto: Heiko Weckbrodt

Wunsch nach Kreislaufprodukten wächst

„Die Substitution von Kunststoff durch Papier ist in der Wirtschaft ein ganz großes Thema geworden“, schätzt Ingenieur Thomas Schrinner vom Lehrstuhl für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik ein. Auch gesamtgesellschaftlich sei der starke Wunsch deutlich spürbar, „zu einer Bioökonomie mit Kreislauf-Produkten zu kommen, in der nachwachsende Rohstoffe die Plastestrukturen ersetzen“. Ähnliches hatten zuvor auch schon Experten der „Papiertechnischen Stiftung“ (PTS) in Heidenau prognostiziert.

Dämmschichten aus Kartonstanzresten ersetzen Styropor-Boxen

Und die TUD-Forscherinnen und Forscher schaffen dafür auch mehr und mehr Praxislösungen: Jüngst erst haben die Dresdner ein Isoliermaterial aus Altpapier entwickelt. Daraus stellt nun die bayrische Easy2cool GmbH umweltfreundliche Kühlmatten und -boxen her, die ohne Styropor oder andere erdölbasierte Schaum-Polystyrole auskommen. Die Dämmschichten basieren letztlich auf Karton-Stanzabfällen, die ansonsten im Altpapier landen würden“, wie Easy2cool-Mitgründer und Ingenieur Marco Knobloch erklärt. Er und sein Team sind sehr angetan von der gemeinsamen Entwicklung: „Wir verwenden die Isolierungen aus Zellulosefasern, die in dem Kooperationsprojekt zwischen der TU Dresden und uns entwickelt worden sind, sehr erfolgreich“, betont Vermarktungschef Timo Hantel.

Dresdner Papiertechnologie kühlt vegane Leckereien

„Ave“ – ein großer Versandhandel für vegane Lebensmittel – will die neuen Kühlmatten nun im großen Maßstab testen. Die neuen stabilen Öko-Kühlboxen mit den Dresdner Papier-Kühlmatten darin haben Ave-Chef Michael Schertl gleich überzeugt: „Perfekt“ – so sein erster Eindruck. Er möchte damit nun zum Beispiel vegane Milch versenden.

Video über die
Kühlmatten der TUD:

Bisher allerdings sind die Isoliermatten noch mit Kunststofffolien ummantelt: als Schutz für die Lebensmittel, aber auch gegen Feuchtigkeit und Aromaverluste. Im nächsten Schritt wollen die Forscher auch diese Folien durch papierartige Barriereschichten ersetzen. Dabei setzen sie unter anderem auf sogenannte „Zellulose-Mikrofibrillen“, die eingepackte Speisen aroma-, fett- und luftdicht abschirmen. Allerdings sei noch viel Forschungsarbeit zu leisten, betont Thomas Schrinner. „Wir müssen die Eigenschaften unserer Maschinen und Materialien noch weiter verbessern“, sagt er. „Einen Königsweg, um Styropor hundertprozentig zu ersetzen, gibt es derzeit noch nicht.“

Durch Zeitungssterben und Onlinehandel-Boom landen immer mehr Kartons im Altpapier-Kreislauf

Pro Jahr stellt Deutschland rund 22,6 Millionen Tonnen Papier und Papiererzeugnisse her. Rund vier Fünftel davon entstehen aus aufbereitetem Altpapier. Durch das Zeitungssterben und andere Effekte der digitalen Transformation hat es in jüngerer Vergangenheit allerdings deutliche Verschiebungen in der Papier-Wirtschaft gegeben. Bis heute sind zwar „grafische Papiere“ (Zeitungen, Zeitschriften, Druckerpapier et cetera) sowie Verpackungspapiere und -kartons die Hauptquellen für das Papier-Recycling, während Etiketten, Aufkleber, Toilettenpapier sowie andere Spezial- und Hygienepapiere nur ein Achtel der jährlich verbrauchten Papiermengen ausmachen. Aber standen grafisches Papier und Kartons noch vor 15 Jahren für je 44 Prozent der erfassten Altpapiermenge, ist der Anteil der Verpackungspapiere und -kartonagen inzwischen auf 54 Prozent gestiegen: hauptsächlich wegen zurückgehender Zeitungsauflagen auf der einen Seite und den Internet-Handel auf der anderen Seite.

Deutsche Trennmeister: Bundesrepublik gewinnt 4/5 des Papiers zurück

Die Suche nach neuen Recycling- und Verwertungswegen für altes Papier und die wachsenden Kartonberge des Online-Versandhandels ist nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch und ressourcenstrategisch wichtig. Denn ohne Kreislaufwirtschaft wäre die deutsche Papierproduktion in Deutschland gar nicht mehr möglich. Insgesamt gewinnen die Deutschen derzeit 79,8 Prozent ihres verbrauchten Papiers zurück. Weltweit liegt diese Erfassungs-Quote nur bei etwa 50 Prozent. Obwohl die Bundesrepublik insofern zu den internationalen Spitzenreitern beim Altpapier-Recycling zählt, gehen doch immer noch viel zu viele Ressourcen verloren. Das ist für die deutsche Papierindustrie umso schmerzlicher, da Altpapier mit großem Abstand die Hauptnachschubquelle für ihre Fabriken ist. Anders ausgedrückt: Ein Fünftel der in Deutschland „in Umlauf gebrachten Papiere werden gar nicht erfasst“, schätzen Ingenieure vom TUD-Lehrstuhl für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik von Prof. André Wagenführ ein.

Starke Akteure in Sachsen

Gerade Sachsen gibt es aber lange Traditionen und viele Innovations-Akteure, die das ändern wollen. Sie arbeiten daran, die Papier-Recyclingquoten zu erhöhen, schwer verarbeitbare Spezialpapiere doch noch zu verwerten und neue Einsatzmöglichkeiten für Kartons und Altpapier zu finden. Dazu gehören das Institut für Naturstofftechnik an der TUD, die Papiertechnische Stiftung in Heidenau, aber auch Papierfabriken in Königstein, Annaberg-Buchholz, Kriebstein und anderswo.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: TUD/Interview Schrinner, Oiger-Archiv

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