Kann die Energiepflanze Silphie Papier umweltfreundlicher machen?
Um Papier, Karton und andere Drucksubstrate umweltfreundlicher zu gestalten, forschen einige schlaue Köpfe schon länger an Alternativen zum Rohstoff Holz, der für die Papierproduktion bisher unverzichtbar ist. In einen früheren Interview sprach ich z.B. mit dem Erfinder des Graspapiers. Heute unterhalte ich mich mit Detlef Gnauck von der Firma OutNature. OutNature hat ein Papier entwickelt, dass zum Teil aus der in Deutschland wachsenden Energiepflanze Silphie besteht.
Hallo Herr Gnauck, die Firma OutNature nutzt die Fasern der Silphie-Pflanze, um daraus Papier zu gewinnen. Was für eine Pflanze ist das, wo wächst sie unter welchen Bedingungen? Wie sieht die ursprüngliche Verwertung der Silphie aus?
Die Silphie stammt ursprünglich aus Nordamerika und wird in Deutschland bislang auf ca. 6.000 ha als Energiepflanze, bspw. als Alternative zum Mais angebaut (in 2018 wurden insgesamt ca. 1,3 Mio. ha für den Energiepflanzenanbau verwendet, davon ca. 870.000 ha für Mais). Wir erarbeiten derzeit eine Karte für unsere Website, auf der alle Silphie-Felder in Deutschland eingezeichnet werden sollen. Einen ersten Überblick über vorhandene Silphie-Felder liefert die nachfolgende Karte unserer Verbundpartner: Silphienfelder
Die Silphie ist eine Dauerkultur, die eine Vielzahl positiver Umwelteigenschaften besitzt, welche in verschiedenen Studien belegt wurden. Um nur einige zu nennen:
- Späte Blühperiode von Juli bis September und damit Nahrungsquelle für viele Insekten in einer Zeit in der das Nahrungsangebot recht gering ist.
- Mehrjährige Kultur: Einmal angebaut kann die Silphie mindestens zehn Jahre genutzt werden und eignet sich besonders für schlecht geschnittene oder abgelegene Flächen.
- Durch die ständige Bodenabdeckung verhindert die Silphie Bodenerosionen durch Wind und Wasser, weshalb sie insbesondere für den Anbau in Hanglagen aber auch in Wasserschutzgebieten geeignet ist.
- Die tiefe Durchwurzelung fördert die Bodenbiodiversität, gleichzeitig wird Kohlenstoff aus der Luft in Form von Humus im Boden gespeichert. Dadurch wird die Fruchtbarkeit des Bodens verbessert.
- Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ist ab dem zweiten Anbaujahr in der Regel nicht mehr notwendig, die Gefahr einer Nitratauswaschung in Gewässer besteht nicht.
Bislang wurden alle Pflanzenbestandteile der Silphie zur Erzeugung von Biogas energetisch genutzt. Die Separation der Faser vor dem Biogasprozess macht nun die stoffliche Nutzung der Faser als Rohstoff für die Papierproduktion möglich und bietet dem Landwirt/Biogasanlagenbetreiber eine zusätzliche Einnahmequelle. Damit schaffen wir eine kaskadische Wertschöpfung der Pflanze.
Gibt es bezüglich der Umweltverträglichkeit belastbare Zahlen und Untersuchungen? Werden die Fasern vor der Papierherstellung behandelt und wie hoch ist die Silphie-Faser-Beimengung bei der Papierproduktion?
Wir erstellen gerade ein Life Cycle Assessment (LCA) für Silphie-Fasern sowie Silphie-Papier um die Umweltwirkungen bewerten zu können. Das LCA ist voraussichtlich in ein bis zwei Monaten abgeschlossen, abhängig vom Reviewprozess.
Für eine optimale Funktionalität in der Weiterverarbeitung werden die Fasern vor der Papierherstellung gemahlen. Aktuell bieten wir eine Produktlinie mit einem Silphie-Faseranteil von mindestens 35 % im Papier an.
Eine Produktlinie mit mindestens 50 % Faseranteil befindet sich im Aufbau.
Ist ihr Papier für den Recyclingprozess geeignet? Wo wird das Papier hergestellt?
Grundsätzlich sollten sich die Silphie-Fasern in der weiteren Verarbeitung wie andere Cellulosefasern verhalten. Erste Voruntersuchungen zur Recyclingfähigkeit der Silphie-Fasern wurden durchgeführt. Genaue Aussagen können jedoch erst getroffen werden, wenn eine größere Menge im Umlauf ist und erste Erfahrungen durch Altpapierverwerter gemacht werden. Auch der Nachweis für die Kompostierbarkeit soll noch erbracht werden.
Wir arbeiten aktuell mit der Papierfabrik Silphie Paper mit Sitz in Lenningen zusammen, die mit unseren Fasern in unserem Auftrag das Silphie-Papier herstellt. Mit der Ausweitung der Produktionskapazität für unsere Fasern, werden wir auch zunehmend weitere Papierfabriken beliefern.
Das Papier ist dunkelbraun und damit sicherlich nicht für alle Einsatzzwecke geeignet. Wo sehen Sie klassische Einsatzgebiete und benötigt es immer einen weißen Unterdruck? Planen Sie für die Zukunft Papiere in anderen Farbtönen und ist das Papier auch für Lebensmittelverpackungen geeignet?
Silphie-Papierqualitäten eignen sich für eine Vielzahl unterschiedlicher Papieranwendungen. Im Vordergrund stehen dabei Verpackungsanwendungen, insbesondere im Lebensmitteldirektkontakt, aber auch besondere grafische Anwendungen. Die ISEGA-Zertifizierung für Lebensmittelunbedenklichkeit für trockene und nicht-fettende Lebensmittel liegt vor. Bisherige Testläufe (Bedruckbarkeit, Kaschierfähigkeit, Stanzen etc.) mit externen Partnern verliefen sehr positiv. Ein weißer Unterdruck ist nicht zwangsläufig notwendig, empfiehlt sich aber bspw. bei kleinteiligen Bildern. Auch erfordert die Struktur des Materials eine gewisse Berücksichtigung bei der Planung des Druckbildes.
Derzeit fahren wir verschiedene Versuche zu einer natürlichen Bleiche der Faser, sollten diese erfolgreich verlaufen, ist zukünftig auch eine hellere Variante unseres Silphie-Papiers denkbar.
Welche Grammaturen sind verfügbar und für welches Druckverfahren ist das Papier geeignet?
Wir bieten aktuell Grammaturen von 100-250 gsm. Unsere Qualitäten sind maschinenglatt, oberflächenbehandelt und weisen eine gute Bedruckbarkeit in den gängigen Druckverfahren (Offset-, Flexo-, Siebdruck) auf.
Gibt es neben der Papierproduktion weitere Anwendungsfelder?
Wir prüfen aktuell die Eignung unserer Silphie-Fasern für Fasergussanwendungen sowie den Einsatz in naturfaserverstärkten Kunststoffen. Hier stehen wir aber noch ganz am Anfang. Sollte ein Kunde Ideen haben, in welchen anderen Anwendungen die Faser effizient eingesetzt werden kann, sind wir hier für eine Ansprache und Testläufe offen.
Werden mit dem Anbau der Silphie nicht Flächen für die Nahrungsmittelproduktion in Anspruch genommen?
Grundsätzlich können nicht alle Flächen zur Nahrungsmittelproduktion genutzt werden, da sie bspw. eine starke Hanglage besitzen oder die Parzellen ungünstig zugeschnitten sind und eine ökonomisch sinnvolle Bewirtschaftung nicht möglich ist. Insbesondere für solche Flächen eignet sich die Durchwachsene Silphie aufgrund ihrer Eigenschaften als mehrjährige Kultur und den damit verbundenen geringeren Aufwendungen für Aussaat, Bodenbearbeitung, Düngung etc. Eine Umnutzung von Flächen zur Nahrungsmittelproduktion zum Anbau von Energiepflanzen ist nicht in unserem Sinne, stattdessen möchten wir eine Diversifikation für den stark einseitigen Energiepflanzenanbau liefern, der wie bereits zuvor erwähnt durch Energiemais geprägt ist. Bei der Ausweitung des Anbaugebietes liegt unser Fokus auf den Flächen, die bereits heute für den Energiepflanzenanbau genutzt werden. Die Durchwachsene Silphie zeichnet sich durch eine Vielzahl positiver Umwelteigenschaften aus und trägt damit zum Erhalt bestehender Ökosysteme sowie der Biodiversität bei (mehrjährige Kultur, lange und späte Blühperiode, kaum Düngung und Schadstoffeinsatz, Erosions- und Grundwasserschutz, Humusspeicherung etc.).
»Eine Umnutzung von Flächen zur Nahrungsmittelproduktion zum Anbau von Energiepflanzen ist nicht in unserem Sinne.«
Wie ist der Entwicklungsstand? Ist Silphie-Papier schon im großen Maßstab verfügbar? Wie sieht mittelfristig die Rohstoffverfügbarkeit aus? Gibt es ausreichend Anbauflächen, auch für größere Mengen?
Der Feldertrag hängt vom jeweiligen Anbaugebiet/Boden-Klima-Raum ab. Mit unserer aktuellen Anlage am Standort nahe Bodensee können wir aus 800 ha Silphie-Anbaufläche knapp 7.500 t/a Silphie-Fasern gewinnen. Die Menge an produzierbarem Papier wiederum ist abhängig vom eingesetzten Faseranteil. Bislang liegt dieser in unseren Papieren bei 35 %, unser Ziel sind mindestens 50 %. Aktuell bedienen wir noch einen Nischenmarkt, in 2021 beginnen wir mit der Skalierung der Faserproduktion auf weitere Biogasanlagenstandorte. Im gleichen Zuge forcieren wir daher auch die Ausweitung des Silphie-Anbaugebietes. Wie vorstehend beschrieben fokussieren wir hier auf die 1,3 Mio ha (2018), die in Deutschland bereits für den Anbau von Energiepflanzen genutzt werden.
Ihr Papier wird ja noch nicht in einem riesigen Maßstab hergestellt. Wie verhält es sich mit den Kosten? Ist das Silphie-Papier zu ähnlichen Preisen zu bekommen, wie das konventionell hergestellte Papier?
Sowohl unsere Anlage zur Faserproduktion wie auch unsere Papiermaschine fokussieren auf die Machbarkeit, d.h. den Nachweis zu erbringen, dass die Produktion von Papier mittels Silphie-Fasern möglich ist, und haben keinen Industriemaßstab. Wir betreten mit der Verwendung der Silphie-Fasern völliges Neuland in Richtung Regionalität, Nachhaltigkeit und Kaskadennutzung. Dabei erfolgt die Produktion aktuell noch auf Pilotanlagen mit geringer Menge. Wir produzieren Qualitäten auf Basis 100% Frischfaser, die komplett frei von chemischen Zusätzen ist.
»Wir sehen unser Silphie-Papier als ein einzigartiges und innovatives Produkt, welches wir aktuell im Hochpreissegment anbieten.«
In welchen Druckprojekten wurde das Papier bereits verwendet. Welche spannenden Produkte wurden tatsächlich realisiert. Mögen Sie ein paar Beispiele nennen?
Die Markteinführung eines neuen Materials erfordert, dass verschiedene Testläufe erfolgreich absolviert und diverse Nachweise erbracht werden. Unser Silphie-Papier wurde bereits von unterschiedlichen Verpackungsherstellern getestet. Test zur Bedruckbarkeit, Kaschierfähigkeit, Stanzen etc. wurden dabei mit Bravour gemeistert. Demnächst werden Verpackungen aus Silphie-Papier erstmals im Bereich Obst und Gemüse bei Kaufland in den Handel gebracht. Die Gemüsesorten Kresse, weiße und braune Champignons sowie Tomaten der Kaufland-Eigenmarke K-Bio werden künftig in Silphie-Verpackungen angeboten. Wir führen bereits Gespräche mit weiteren Markeninhabern, konkrete Namen dürfen wir hier aber noch nicht nennen.
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