Klebstoff, Dämmstoff und Essiggurkerl

Nebenprodukte aus der Papierherstellung sollen die Verwertung von Zellulose lukrativer machen. Heimische Forscher und Firmen arbeiten zusammen, damit neue Anwendungen nicht auf dem Holzweg sind.

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Ohne Lignin wäre ein Baum mehr oder weniger ein Bündel loser Fasern. Es verkittet die Zellulose und hält ihn so zusammen“, erklärt Thomas Timmel von Papierholz Austria. Er koordiniert für die Holzeinkaufsgesellschaft, die namhafte österreichische Papierproduzenten versorgt, die gemeinsamen Forschungsprojekte.

Denn was in der Natur funktioniert, könnte auch der industriellen Praxis nutzen. Die Vision ist unter anderem, ökologisch und gesundheitlich unbedenkliche Bindemittel und Klebstoffe herzustellen. Und damit ein Nebenprodukt der Papierherstellung zu nutzen, das sich derzeit – trotz jahrzehntelanger Entwicklungsarbeit – noch nicht gewinnbringend stofflich erschließen lässt. Dazu kooperieren die steirischen Papierhersteller Norske Skog in Bruck an der Mur, Sappi Gratkorn, die Zellstoff Pöls AG sowie Mondi im Kärntner Frantschach.

 

Gehandelt wie Kaffee

Die Allianz eint die Hoffnung auf alternative Anwendungen: Die Forscher und Unternehmen wollen durch völlig neue Produkte aus Holzbestandteilen der Papier- und Zellstoffindustrie nun weitere Möglichkeiten zur kaskadischen Nutzung des wertvollen Rohstoffes Holz eröffnen – mit hoher heimischer Wertschöpfung.

Denn seit Jahren raschelt es in der Branche. Der Markt für Büro- und Druckpapier, aber auch für Zeitungen, Zeitschriften und Prospekte bricht teilweise ein. Billige Importe aus China verschärfen die Situation. Holz wird nicht schlecht, es muss nicht gekühlt werden, ist also einfach zu transportieren. Zellstoff wird – wie auch Kaffee – weltweit gehandelt.

Daher will man aus dem Rohstoff Holz mehr Produkte gewinnen als bisher. Das passiert in sogenannten Bioraffinerien. Ähnlich wie bei Erdölraffinerien wird dort ein Rohstoff in seine unterschiedlichen Bestandteile zerlegt.

Ein schwieriges Feld, denn Lignin hat eine komplexe chemische Struktur, die von der Holzart und den Prozessen der jeweiligen Zellstofffabrik abhängt. „Es gibt also nicht die eine Anwendung von der Stange, sondern wir brauchen maßgeschneiderte Lösungen für jedes Werk“, sagt Timmel.

Lang sei die wirtschaftliche Nutzung von Lignin überhaupt sehr umstritten gewesen. „Man kann aus Lignin alles machen – außer Geld“, hieß es. Das soll sich jetzt ändern.

„Wir wissen, dass in der Lauge viel Potenzial für neue Produkte steckt“, sagt etwa Klaus Eibinger, Leiter der Technologieabteilung der steirischen Zellstoff Pöls AG. Das Unternehmen investierte im von Technologie- und Wissenschaftsministerium seit April 2013 geförderten K-Projekt Flippr0 (Future Lignin and Pulp Processing Research) in eine Versuchsanlage zur Gewinnung von Lignin aus der Lauge in der Zellstofferzeugung.

 

Verhakt wie gesplisstes Haar

Dabei wird Holz zunächst in kleine Stückchen zerkleinert. Dann werden die sogenannten Chips, je nach Rezept, in einer sauren oder basischen Kochlauge gekocht. Das Lignin löst sich darin, ist allerdings zunächst schwarz – mit intensivem Geruch. Es gelte daher für eine weitere Verwendung zunächst, den Geruch loszuwerden und Anwendungen zu finden, bei denen Farbe nicht so wichtig ist, sagt Timmel.

Für die Papiererzeugung werden die Zellulosefasern anschließend aus der Lauge herausgefischt und gewaschen. Dann kommen sie in eine Art Mühle. Dabei werden die Fasern „fibrilliert“ und verhaken sich später „wie gesplisstes Haar“ – ein erwünschter Effekt, der dem Papier mehr Festigkeit bringt.

Doch beim Mahlen der Fasern entstehen auch kurze, weniger als 200 Mikrometer kleine Faserteilchen, die für die Erzeugung einiger Papierprodukte nicht unbedingt erforderlich sind.

 

Wo große Kräfte wirken

Daher testeten die Wissenschaftler in ihren Forschungen, wie sich die winzigen Faserteilchen für andere Zwecke nutzen lassen: und zwar, gemischt in Kunststoff, als sogenannte Verbundwerkstoffe. Die Ergebnisse sind so vielversprechend, dass man die konkrete Anwendung erst darlegen wolle, wenn alle patentrechtlichen Fragen geklärt sind. Verraten wird nur so viel: Man könne sie für Dämmstoffplatten nutzen und vermutlich damit auf Styropor verzichten.

Flippr0 endet im März 2017, doch Flippr2 wurde bereits Mitte November genehmigt. Im wiederum für vier Jahre anberaumten Folgeprojekt wollen die Unternehmen gemeinsam mit Wissenschaftlern von der Boku Wien sowie Uni und TU Graz die Gewinnung von Lignin und den kurzen Faserstücken in die bestehenden Prozesse der Produktionsstandorte integrieren.

Zugleich gelte es, alle Prozesse umweltfreundlich zu gestalten: „Was ökologisch keinen Sinn hat, wird auch ökonomisch keinen Sinn haben“, so Timmel, der selbst Biotechnische Verfahren an der FH Tulln studiert hat.

 

Der Duft der Wälder

Während man bei Flippr0 und Flippr2 auf neue Nutzungsmöglichkeiten von Lignin und feinen Fasern fokussiert hat, überraschen Nebenprodukte der Papier- und Zellstoffindustrie längst in recht alltäglichen Bereichen.

Wer etwa seine Essiggurkerl in Weinessig eingelegt glaubt, irrt: Die Säure wird aus kondensiertem Dampf in der Zellstoffindustrie gewonnen. Und auch die Illusion der echten Vanilleschote ist schnell zerstört: Ist der Geschmack nicht künstlich auf Erdölbasis hergestellt, stammt er oft von Nebenprodukten aus der Papier- und Zellstoffindustrie. Tatsächlich könnte der Duft heimischer Wälder auch berühmte Parfummarken krönen. Denn diese nutzen Harze als wichtigen Baustein. Und das kommt mitunter aus Österreich: „Das Harz schwimmt nach der Zellstoffkochung oben auf, wird abgeschöpft und nach Frankreich zur Parfumherstellung verkauft“, so Timmel.

LEXIKON

In einer Bioraffinerie wird Biomasse zu verschiedenen Produkten verarbeitet. Basisrohstoff kann Holz sein, aber auch Pflanzen wie beispielsweise Mais, Raps oder Gras. Um die Rohstoffe zu isolieren und aufzubereiten, braucht es meist eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren.

Grafische Papiersorten sind Büro- und Druckpapier, Zeitungen und Zeitschriften, aber auch Postwurfsendungen wie Flyer und Prospekte. Daneben produziert die Industrie Papier auch als Verpackungsmaterial. Der dritte große Zweig ist das sogenannte Tissuepapier, also Hygienepapier wie WC-Papier und Taschentücher.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 10.12.2016)

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