SAHARA – Pilotanlage für CO2-armes Herstellungsverfahren von Papierhandtüchern
Zuwendungsempfänger: Essity Operations Mannheim GmbH und J.M. Voith SE & Co. KG
Projekt: SAHARA – Erforschung eines neuen, elektrifizierten Verfahrens zur trockenen Herstellung von Papierhandtüchern im gewerblichen Bereich mit geringen CO2-Emissionen im Fertigungsprozess
Branche: Papier- und Zellstoffindustrie
Projektart: Forschung & Entwicklung
CO₂-Einsparpotenzial: Voraussichtlich rund 600 Kilogramm CO2 pro Tonne Tissuepapier beim Einsatz von Grünstrom
Laufzeit
01.11.2023 bis 31.10.2026
Verortung
Heidenheim an der Brenz – Baden-Württemberg
Fördervolumen
14.452.817,66 €
Copyright: Voith Group
Papierhandtücher haben sich als besonders hygienische Methoden des Händetrocknens etabliert. Sie beseitigen Mikroorganismen physisch von den Händen und verhindern die Verbreitung von Krankheitserregern. Die Herstellung von Papierhandtüchern ist allerdings komplex und energieintensiv. Bislang werden im Produktionsprozess große Mengen Wasser und fossile Brennstoffe benötigt. Im Verbundprojekt „SAHARA“ forschen das Hygieneunternehmen Essity und der Technologiekonzern Voith in einer Pilotanlage an einem CO2-neutralen Herstellungsprozess, der weniger Wasser benötigt und mit erneuerbaren Energien angetrieben werden kann.
Die Herausforderung – thermische Trocknung verursacht hohe Emissionen
Bei der konventionellen Herstellung von Papierhandtüchern im sogenannten Trockenkrepp-Verfahren sind drei Verfahrensstufen nötig: In der Stoffaufbereitung wird der Zellstoff zunächst im Wasser aufgelöst und die Fasern werden behandelt. Anschließend wird das Faser-Wasser-Gemisch weiter verdünnt, um eine gleichmäßige Dichte zu erhalten. Zuletzt wird diese Suspension in die Trockenkrepp-Maschine eingebracht. Nach einer mechanischen Entwässerung erfolgt dort abschließend die thermische Trocknung. Hier wird der Trockengehalt auf etwa 95 Prozent erhöht. Für die Trocknung sind Temperaturen von bis zu 600 Grad Celsius erforderlich. Diese können bislang nur durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Erdgas, erzeugt werden und verursachen hohe CO2-Emissionen.
Copyright: Essity GmbH
Als weltweit führendes Hygiene- und Gesundheitsunternehmen wollen wir die Dekarbonisierung der Papierindustrie voran treiben.
Die Innovation – Pilotanlage für treibhausgasarme Hygienepapier-Herstellung
Im Verbundprojekt „SAHARA” sollen die wasserintensiven Herstellungsprozesse durch nahezu gänzlich trockene Verfahren ersetzt werden. Hierdurch kann auf einen Großteil der energieaufwändigen Trocknung des Tissuepapiers verzichtet werden. Mit Hilfe einer elektrischen Trocknung kann die Herstellung CO2 frei erfolgen. Die Unternehmen Voith und Essity erforschen diese grundlegend neuen Prozessschritte in einer Pilotanlage, die am Voith-Standort im baden-württembergischen Heidenheim errichtet wurde.
Um die gewohnte Qualität zu gewährleisten, wird mit der Pilotanlage die Umstellung verschiedener Prozessschritte sowie das Beifügen chemischer Hilfsmittel getestet und analysiert. Die abschließende Trocknung soll künftig elektrisch erfolgen. Neben prozessbedingten Einsparungen bietet die Elektrifizierung zusätzliches Potential zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei der Herstellung. Dafür ist der Bezug von Strom aus erneuerbaren Energien geplant.
Copyright: Voith Group
Dieser neue Prozess ist ein wichtiger Meilenstein in der Branche und zeigt unsere hohe Innovationskraft. Wir freuen uns sehr, mit Essity einen passenden Partner gefunden zu haben, der unsere Zielsetzung einer klimaneutralen Papierherstellung teilt.
Ausblick: Übertragbarkeit nachhaltiger Prozesse auf weitere Papiersorten
Mithilfe der trockenen Herstellung von Papierhandtüchern können die energieintensiven Prozessschritte der nassen Aufbereitung und der thermischen Trocknung künftig entfallen. Neben der Einsparung an CO2-Emissionen kann auch der Wasserverbrauch von aktuell fünf Kubikmetern pro Tonne Tissuepapier um 95 Prozent reduziert werden.
Nach erfolgreicher Projektdurchführung soll, basierend auf dem erforschten Verfahren, eine kommerziell nutzbare Fertigung im industriellen Maßstab entwickelt werden. Perspektivisch kann die im Leuchtturmprojekt „SAHARA” erprobte Herstellung für weitere Papiersorten angewendet werden, um den Prozess zu übertragen und die Dekarbonisierung der gesamten Branche voranzubringen.
