INGEDE News Oktober 2019

Papier stammt aus nachwachsenden Rohstoffen. Und Papier kann zu neuem Papier rezykliert werden, immer und immer wieder.

„Papier kann als wirklich nachhaltiges Medium angesehen werden, denn es basiert auf Holz, einem wiederverwertbaren und vollständig erneuerbaren Material. Voraussetzung ist, dass Wälder so bewirtschaftet werden, dass ihre vielfältigen Funktionen für die Artenvielfalt, das Klima, das Grundwasser etc. möglichst vollständig erhalten bleiben.“ (Werbung im Briefkasten*)

*Auf der hier verlinkten Webseite wird der verbreitete Mythos von den sieben Leben der Faser wiedergegeben. Mehr dazu weiter unten.

Ohne Altpapier geht es nicht. Kaum vorstellbar, wie viele Wälder nötig wären, wenn auf einmal das Papierrecycling ausfallen würde und für alles, was bisher auf Recyclingpapier gedruckt wird, neues Papier eingesetzt werden müsste. So viel Frischfaser gibt es gar nicht. Im Jahr 2017 waren es 17 Millionen Tonnen Altpapier, eine Altpapiereinsatzquote von 75 Prozent!

Altpapier ist gut für die Umwelt. Es ermöglicht den Verzicht auf Papier aus neuem Zellstoff. Aber nicht jedes Druckprodukt sollte sinnvollerweise aus Altpapier gemacht werden.

Altpapier ist der ideale Rohstoff für Zeitungen, Zeitschriften, Prospekte und Anzeigenblätter, das eine oder andere Taschenbuch, aber auch für Steuerbescheide, Rechnungen und andere Korrespondenz – und natürlich für Hygienepapiere.

Aber der Papierkreislauf funktioniert nicht mit Altpapier alleine. Ein schöner  Bildband, ein aufwändig gebundenes Buch, eine Kunst-Illustrierte mit vielen großformatigen Abbildungen – so etwas kommt natürlich auf weißem, voluminösem Papier besser zur Geltung. Hier ist es wenig sinnvoll, extremen Aufwand beim Recycling zu treiben, nur um ein hochweißes Recyclingpapier zu erhalten, das von Frischfaser nicht mehr zu unterscheiden wäre. Denn dabei gehen zu viele Fasern verloren, die Ausbeute sinkt, der ökologische Nutzen auch. Frischfaser ist hier besser – und dient nach dem Gebrauch als neuer Rohstoff im Kreislauf.

Also: Der ökologische Papierkreislauf bedeutet ein gesundes Nebeneinander von Frischfaser aus nachhaltig bewirtschaftetem Wald und Recyclingpapier.

Papier überdauert Jahrhunderte

Der gedruckte ausgehängte Fahrplan war der Retter in der Not, als ein Cyber-Angriff auch 2017 wieder einmal die Infoschirme an unzähligen Bahnhöfen lahmlegte. „Bitte Aushangfahrplan beachten“ war auf den blauen Tafeln zu lesen. Ein paar Jahre zuvor hatte ein erpresserischer Trojaner auch die Bildschirme gekapert: „Ooops, your files have been encryted!“ stand dort zu lesen, zusammen mit einer Lösegeldforderung und einem Ultimatum.

Gedruckte Information kann Jahrhunderte überdauern. Bei einem E-Buch reicht oft schon ein neuer Computer, damit die Datei nicht mehr zu öffnen ist. Nicht zu reden von den verschiedenen Speichermedien, die schon nach wenigen Jahren nicht mehr zugänglich sind – Floppy Discs gab es einmal, verschiedene optische Laufwerke, jetzt sind CD und DVD am Aussterben. In meinem Bücherregal stehen Shakespeares gesammelte Werke von 1867, zugegeben, mit ein paar Stockflecken hier und da.

Mythos: E-Mails sind umweltfreundlich,
weil kein Papier verbraucht wird

Jeder kennt die Sprüche unter der E-Mail – nur drucken wenn nötig, oder: Denk an die Umwelt, bevor du diese Mail ausdruckst. „I WANT to print my e-mail“, sagt Frank Romano in seinem mittlerweile legendären Video auf WhatTheyTh!nk. Nicht nur in Amerika gibt es mehr Bäume als vor hundert Jahren. Bäume retten durch Verzicht auf Papier? Das klingt, als würde man „böse Dinge tun mit den Bäumen“, sagt Romano. „Tun wir nicht. Wir machen gute Sachen mit den Bäumen!“ Und wenn wir die Bäume nicht mehr benutzen würden, dann bräuchten wir auch keinen Wald mehr – und würden die Fläche asphaltieren und Parkplätze daraus machen.

Niemand muss sich also schlecht fühlen, wenn er Papier nutzt. Papier ist nachhaltig, aus nachwachsenden Rohstoffen, und Papier kann problemlos rezykliert werden. Zu neuem Papier! Immer und immer wieder! Wer kann das von seinem Computer sagen? Oder von seinem iPad?

Deshalb ist Papier nachhaltiger als elektronische Medien.

Um Informationen elektronisch bereitzustellen, seien es E-Mails, Zeitungen, Telefonrechnungen oder Kontoauszüge, werden gigantische Mengen an Ressourcen benötigt: erst einmal die Cloud. Was ist das? Lauter Serverfarmen, gigantische Fabrikhallen voller Computer, die 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, was produzieren? Wärme!

Deshalb bauen auch Google und Facebook direkt in der Arktis, um dort teure Kühlanlagen zu sparen und die Wärme direkt an die Umgebung abzugeben.

Schätzungen zufolge wird der Anteil der Digitalindustrie am weltweiten Stromverbrauch von derzeit etwa 14 auf 22,6 Prozent im Jahre 2025 anwachsen. Ein großer Teil des Stroms wird in Abwärme umgewandelt. Parallel erhöht sich auch der Elektronik-bedingte CO₂-Fußabdruck: Zwischen 2013 und 2018 ist der Beitrag an den globalen Treibhausgas­emissionen von 2,5 auf 3,7 Prozent um etwa die Hälfte angestiegen, 2025 werden es laut Prognose 7 Prozent sein – Tendenz steigend.

Das Internet verursacht schon jetzt mehr CO₂-Emissionen als Flugreisen. Und Elektro- und Elektronikabfall ist eine der am schnellsten wachsenden Abfallfraktionen, wegen des Gehalts an giftigen Inhaltsstoffen oft Sondermüll. Alte iPads und weiterer unreparierbarer Elektronikschrott werden teilweise immer noch in afrikanischen Ländern auf offenem Felde verbrannt, Kinder scharren mit bloßen Füßen in der Asche, um die wertvollen Metalle zusammenzukratzen. Ist das alles umweltfreundlich?

Mehr zum Thema „Papier ist nachhaltig“ hier.

Papier geht besser in den Kopf

„Werden wir immer dümmer?“ titelte DIE ZEIT im März. Wie auch andere Medien berichtete sie über Erkenntnisse der Intelligenzforschung – dass verschiedene aktuelle Untersuchungen unabhängig voneinander zu dem Ergebnis gelangen, dass sich die durchschnittliche menschliche Denkkapazität gehörig auf dem Rückzug befindet. Zurückzuführen sei dies, so heißt es in Jobmensa, gerade auf phänotypische Faktoren, verursacht einerseits durch das rapide Bevölkerungswachstum in den wenig entwickelten Weltregionen (systematische Bildung wird hierdurch eingeschränkt) und andererseits durch die steigende mentale Inaktivität in vielen Wohlstandsregionen (mediale Berieselung).

Tablet-Klassen lernen schlechter, berichtet die ZEIT. „Die digitale Welt verändert das gesamte Gehirn. Genauer: Sie hat es schon verändert. Sie hat ihm die Klarheit des Denkens geraubt.“ Kinder verarbeiten Informationen besser auf die klassische Weise, aus Büchern, mit dem Stift in der Hand.

Dazu veröffentlichte die FAZ im Januar die Stavanger-Erklärung „Zur Zukunft des Lesens“. Mehr als 130 Forscher unterzeichneten einen Aufruf gegen die vollständige Digitalisierung des Unterrichts – es bleibe „wichtig, dass Schulen und Schulbibliotheken die Schüler weiterhin zur Lektüre gedruckter Bücher motivieren“. Denn verschiedenste Studien zeigten, dass das Verständnis langer Informationstexte beim Lesen auf Papier besser ist als beim Bildschirmlesen, insbesondere wenn die Leser unter Zeitdruck stehen.

Noch ein Mythos zum Thema Papier:
Papier kann sieben Mal recycelt werden

Die sieben Leben der Faser – klingt gut, ist aber ein Mythos. Vor allem die daraus abgeleitete Schlussfolgerung, dass Papier sieben Mal recycelt werden könne. Und was ist dann? Nur noch Staub?

Untersuchungen der TU Darmstadt belegen, dass die Fasern wesentlich mehr Recyclingzyklen durchlaufen können und Papier damit wesentlich häufiger rezykliert werden kann als bisher angenommen wird.

Mehr dazu in der nächsten Ausgabe der INGEDE News!

Wenn schon Papier, dann muss es grün sein. Viele Drucker werben im Internet mit Umweltaussagen. Sie veranstalten Eco-Audits, drucken auf Recyclingpapier, mit Gemüsefarben, werben mit kompostierbaren Druckprodukten. Aber das alleine genügt nicht. Bei näherem Hinsehen sind etliche Aussagen zweifelhaft, manche schlichtweg falsch. Sojaöl beispielsweise macht Druckfarben in der Regel undeinkbar, weil dieses Öl beim Trocknen stark vernetzt und dabei die Pigmente fest an die Fasern bindet. Das Ergebnis sind Schmutzpunkte im Recyclingpapier wie hier als Seitenhintergrund gezeigt.

Papier wird recycelt, nicht kompostiert. Deshalb müssen Druckfarben erst einmal recyclebar sein. Wenn sie dann auch noch kompostierbar sind, ist das sicher gut. Wenn sie nur kompostierbar sind und nicht deinkbar, ist das Greenwashing.

Eine Druckerei wirbt mit klimaneutralem Druck und will mit einer ehrgeizigen Überschrift „wissen, was dahinter steckt“. Es folgt eine klare Falschaussage: „Um auf Dauer die Qualität von Recyclingpapier zu verbessern, drucken wir mit mineralölfreien Farben.“ Warum ist das falsch? Diese Druckerei druckt mit der LE-UV-Technik, mit Farben, die sich im Papierrecycling nicht entfernen lassen, die sogar ganze Altpapierladungen für das Recycling unbrauchbar machen können.

Um das zu verstehen, muss man wissen, wie das Recycling von Altpapier überhaupt funktioniert.

Sammeln, sortieren, verwerten –
vom „Urban Forest“ zum neuen Papier

Ohne Altpapier gäbe es längst nicht mehr genügend Faserstoffe, um alle Zeitungen, Zeitschriften und Steuerbescheide zu drucken. Papier ist einer der wichtigsten global gehandelten Rohstoffe. Und Deutschland ist bekanntlich Weltmeister im Sammeln und Recyceln von Altpapier. Die Haushalts­sammlung, der „urban forest“, ein Sammelsurium aus Druckprodukten, Verpackungen und meist jeder Menge Müll, ist eine der Quellen. Daneben alte Akten aus Archiven und von Behörden und Makulatur und Randbeschnitt aus Druckereien.

Der Inhalt der blauen Tonnen landet auf den Förderbändern und Sieben der Sortieranlage, erste Station auf dem Weg zum neuen Papier. Kartons und andere Verpackungen gehen hier in Richtung neuer Verpackung, denn aus braunen und grauen Fasern lässt sich kein weißes Papier mehr herstellen. Oft sortieren Arbeiter in einem letzten Schritt von Hand noch Plastiktüten, Kartonschnipsel, CDs oder bunt gefärbtes Papier aus dem Altpapier auf dem Band. Ob Biomüllbeutel, Spielzeug oder Autoteile – es gibt nichts, was nicht schon einmal mit dem Altpapier hier angekommen wäre.

Am Ende steht der Container, der den nach Kräften sortierten Rohstoff in die Papierfabrik bringt. Eines können die Sortierer nicht: Unterschiedliche Druckverfahren erkennen – eine undeinkbare Farbe von gut recycelbarem Rohstoff unterscheiden.

In der Papierfabrik:
Von der Fasersuppe zur Rolle nach Kundenwunsch

In der Papierfabrik geht es zu wie in einer Küche: Um Papier einer bestimmten Helligkeit zu produzieren, werden die richtigen Zutaten gemischt. Drei Baggerschaufeln sortierte Haushaltssammelware, eine Baggerschaufel Druckereiabfälle. Letztere sollen die Helligkeit verbessern, weil das Papier im Schnitt dicker und heller ist – und auch unbedruckten Beschnitt enthält.

Wie in einem gigantischen Betonmischer löst sich der Faserbund einer Trommel mit viel Wasser auf. Ein wenig Natronlauge erhöht den pH-Wert, so schwellen die Zellulosefasern leicht an, die Druckfarbe platzt besser ab. Das Wasser läuft mit den Fasern durch große Siebe in der Trommelwand, grobe Verunreinigungen wie immer wieder Plastik, Drähte, CDs oder Steine purzeln am Ende aus der Trommel.

Die Fasersuppe durchläuft etliche Reinigungsschritte, bei denen mit immer feineren Sieben und Zentrifugen möglichst viele Verunreinigungen entfernt werden. Dann kommt der wichtigste Schritt, die Flotation – hier trennen Luftblasen und Seife die Druckfarbenpartikel von den Fasern. Damit diese Trennung funktioniert, müssen die Farbpartikel wasserscheu sein (hydrophob) und die richtige Größe haben, nur so können die Luftblasen zusammen mit der Seife die Teilchen an die Oberfläche ziehen, wo sie als schmutziger Schaum abgeschöpft werden. Pumpen befördern die Fasersuppe in den nächsten Tank, wo sich der Vorgang wiederholt – von Zelle zu Zelle werden Fasern und Schaum immer heller.

Trotzdem bleiben hartnäckige Farbpartikel in der Suppe, beispielsweise Farben mit Sojaöl, die sich beim Trocknen an die Fasern krallen, oder Scherben von UV-härtenden Farben, die nicht wasserscheu genug sind, um mit den Luftblasen an die Oberfläche zu steigen. Diesen Partikeln versucht der Disperger beizukommen, eine riesige Mühle mit einer rotierenden Scheibe, deren Zähne sichtbare Verunreinigungen so klein mahlen sollen, dass sie mit dem bloßen Auge nicht mehr sichtbar sind. Das erfordert jede Menge Energie – mit einer Leistung von mehreren Megawatt ist der Disperger der größte Energieverbraucher in der Papierfabrik. Und er kann die Menge an Schmutzpunkten nur reduzieren, nicht vollständig entfernen. Die Scherkräfte ziehen dafür auch die Fasern in Mitleidenschaft.

Nach dem Zerkleinern der Partikel wird die Suppe natürlich etwas dunkler – die Farbe ist jetzt fein verteilt. Deshalb folgt nochmals eine Flotation. Zahlreiche Verfahrensschritte und einige Zusätze wie etwas Peroxid, um dem Vergilben der Fasern entgegenzuwirken, sind nötig, bis endlich neues Papier entsteht: 99 Prozent Wasser und nur ein Prozent Fasern enthält der Stoff, der am Kopfende der Papiermaschine gleichmäßig auf ein Sieb gesprüht wird. Zahlreiche Entwässerungs- und Trocknungsschritte später verlassen bis zu zwei Kilometer Papier die Maschine, zunächst bis mehr als acht Meter breit, und werden dann auf das vom Kunden benötigte Format geschnitten.  

Vernetzte Farbpartikel stören das Recycling

Damit der Flotationsprozess effizient funktioniert, müssen die Druckfarbenpartikel die richtige Größe haben und wasserscheu sein. Vernetzte Farben, letzten Endes Polymerschichten, erfüllen diese Kriterien in der Regel nicht. UV-härtende Farben basieren auf Acrylaten als Bindemittel, die aufgrund ihres chemischen Aufbaus wenig hydrophob sind und deshalb wenig Neigung, haben, die Fasersuppe zu verlassen. Lediglich eine einzige LE-UV-Farbe ist gut deinkbar – hier hat sich ein Chemiker die richtigen Gedanken gemacht und eine Farbe entwickelt, die beim Recycling in kleinere, hydrophobe Partikel zerfällt und deshalb hervorragend deinkbar ist.

Vernetzt und nicht deinkbar ist auch Flüssigtoner (HP Indigo): Hier kommt die Größe der Partikel erschwerend dazu – die hochflexiblen Plastikschnipsel sind hauchdünn, passieren alle Siebe und verunreinigen als bunte Punkte das Recyclingpapier. Nach wie vor ist fehlgeleitete Indigo-Makulatur das größte Problem beispielsweise bei der Herstellung von Kopierpapier, wo Druckereiabfälle eigentlich dazu dienen sollen, den gewünschten hohen Weißgrad zu erreichen.

Besserung in Sicht ist beim Inkjetdruck, hier sind in der Regel die Farben, die eine bessere Druckqualität versprechen, auch besser deinkbar. Intelligente Lösungen, die oft Polymerpartikel einschließen, sind allerdings mit thermischen Druckköpfen wie bei den Produktionsdruckern von HP kaum zu realisieren – die hohen Temperaturen in den Druckköpfen würden die empfindlichen Moleküle zerstören und sind daher nur für einfache pigmentierte Tinten geeignet, die sich beim Papierrecycling nur unzureichend entfernen lassen.