Papiermaschine PM5 neu – OptiDry-Trocknungseinheit
Energie- und ressourceneffiziente Herstellung leichtgewichtiger Wellpappenrohpapiersorten
Umweltentlastung
Umweltentlastung
Kurzbeschreibung
Die Papierfabrik Palm GmbH und Co. KG ist eines der großen deutschen Familienunternehmen im Bereich der Papier- und Verpackungserzeugung mit Produktionsstandorten in Deutschland und Europa.
Ziel des Gesamtprojekts war es, drei alte Papiermaschinen am Standort Aalen durch eine moderne Papierfabrik zu ersetzen. Das Herzstück ist die neue Papiermaschine PM 5, eine der weltweit modernsten und leistungsfähigsten Anlagen für Wellpappenrohpapier mit einer Kapazität von 750.000 Tonnen pro Jahr.
Das geplante Sortenspektrum umfasst Wellpappenrohpapiere im Grammaturbereich von 60 Gramm pro Quadratmeter bis 100 Gramm pro Quadratmeter. Besonders die niedrigen Flächengewichte unter 80 Gramm pro Quadratmeter stellen verfahrenstechnisch eine sehr große Herausforderung dar. Um die Sorten effizient und ressourcenschonend herstellen zu können, wurde im Konzept der PM 5 erstmalig in der Produktion von Wellpappenrohpapier auf den Einsatz einer OptiDry-Twin Trocknungseinheit gesetzt. Der Einsatz dieser Technologie soll Abrisse der Papierbahn beim Übergang von der Pressenpartie in den Bereich der thermischen Trocknung reduzieren und den Laufzeitwirkungsgrad bei leichten Sorten verbessern.
Die neue Papiermaschine wurde von Beginn an speziell für leichtgewichtige Sorten konzipiert, mit dem Ziel, neue Maßstäbe in Bezug auf das minimale Flächengewicht zu setzen. So sollte erstmals die Produktion von Wellpappenrohpapier mit einem Flächengewicht von 60 Gramm pro Quadratmeter ermöglicht werden. Um damit bei der Weiterverarbeitung höhergewichtige Sorten ersetzen und Ressourcen einzusparen zu können, wurde außerdem die Anforderung gestellt, dass die Festigkeit der eines Rohpapiers mit 70 Gramm pro Quadratmeter Flächengewicht entsprechen soll. Gleichzeitig muss aber auch eine hohe Prozessstabilität erreicht werden, um eine effiziente und wirtschaftliche Produktion zu ermöglichen.
Im Konzept der PM 5 wurde am Auslauf der Pressenpartie beim Übergang in die Trockenpartie ein Transferband installiert, um dort den freien Zug der Papierbahn zu eliminieren. Dieser freie Zug führt bei Standardkonzepten zu einem hohen Risiko für Abrisse. Anschließend wird die Papierbahn in die OptiDry-Twin Trocknungseinheit geführt. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren, bei denen die Trocknung ausschließlich an dampfbeheizten Trockenzylindern erfolgt, findet bei diesem Konzept im ersten Schritt eine Trocknung der Papierbahn durch heiße Luft statt. Durch die Vortrocknung des Papiers wird ein Ankleben der Papierbahn an die dann folgenden Trockenzylinder verhindert. Somit können in diesem Bereich ebenfalls Abrisse reduziert werden.
Die neue PM 5 hat seit ihrer Inbetriebnahme die Erwartungen an die Energieeffizienz erfüllt. Im Vergleich zur internen Referenzanlage PM 6, einer Papiermaschine mit konventioneller Trocknung, konnte der Stromverbrauch um ca. 14 Prozent und der Wärmebedarf um ca. 23 Prozent reduziert werden. Die Gesamtreduktion des Energieverbrauchs und der damit verbundenen CO2-Emissionen beträgt rund 20 Prozent. Bezogen auf die maximale Produktionskapazität der PM 5 von 750.000 Tonnen pro Jahr ergibt sich eine jährliche Emissionseinsparung von ca. 71.500 Tonnen CO2. Damit hat sich der signifikante Umwelteinfluss der innovativen Trocknungstechnologie OptiDry in Verbindung mit dem Transferband aus dem Antrag bestätigt. Die Anzahl der Abrisse konnte verringert werden und auch die höhere Effizienz der PM 5 ist deutlich sichtbar. Die Produktion von ultraleichtem Wellpappenrohpapier mit 60 Gramm pro Quadratmeter hat sich bewährt und ist mittlerweile fester Bestandteil des Produktionsportfolios von Palm.
Durch die Reduktion des Flächengewichts bei gleicher Funktionalität pro Fläche ergeben sich zusätzlich positive Umweltauswirkungen bei CO2-Emissionen, Frischwasserverbrauch und Einsatz von Hilfsstoffen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Substitution höhergewichtigerer Sorten durch ultraleichtes Wellpappenrohpapier wird bereits in zahlreichen Verpackungswerken von Palm sowie bei einigen externen Kunden praktiziert. Somit sind auch Verpackungen mit reduziertem Gewicht bereits im Markt verfügbar.
Die Technik ist auch auf andere Papierfabriken übertragbar. Empfehlenswert ist vor allem die Integration der Technologie in eine neue Anlage. Grundsätzlich kann sie aber auch in bestehenden Papiermaschinen nachgerüstet werden.