Der Impuls für die neue Maschine liegt schon einige Jahre zurück. Damals wollte Schoellershammer sein Angebot an Verpackungsmaterialien erweitern. Um hier effizient produzieren zu können, entschied sich das Unternehmen für die Investition in eine weitere Papiermaschine, die PM 6. Sie sollte ergänzend zur PM 5 Verpackungspapiere im Flächengewichtsbereich von 80 bis 120 g/m2 herstellen. Ziel war es, mit beiden Maschinen eine jährliche Produktionskapazität von 535.000 Tonnen Verpackungspapier zu erreichen.

Als Partner für dieses Projekt entschied sich Schoellershammer für Voith. Vor allem zwei Gründe sprachen für das globale Technologieunternehmen: Zum einen war Voith als Full-Line-Anbieter in der Lage, alle Komponenten des gesamten Produktionsprozesses – die Papiermaschine, die Stoffaufbereitung und das Schlamm- und Rejektsystem – optimal aufeinander abzustimmen und nahtlos zu integrieren. Zum anderen boten die Voith-Lösungen hervorragende Möglichkeiten, eine zentrale Anforderung des Papierherstellers zu erfüllen: eine hohe Energieeffizienz. Ziel war es, im Bereich der Verpackungspapiere in Deutschland neue Maßstäbe zu setzen.

Um dieses Ziel zu erreichen, setzte Schoellershammer auf die BlueLine Stoffaufbereitung und die XcelLine Papiermaschine von Voith, die im Dezember 2016 erfolgreich in Betrieb genommen wurde. Die Lösungen sind optimal aufeinander abgestimmt und wurden kontinuierlich weiter optimiert, so dass sich die aktuellen Jahresverbrauchszahlen der PM 6 sehen lassen können: Pro Tonne produziertem Fertigpapier werden bei einer Geschwindigkeit von 1.200 Metern pro Minute nur rund 1,27 Tonnen Dampf benötigt. Der Stromverbrauch beträgt insgesamt nur 288 kWh pro produzierter Tonne verkaufsfähigem Papier, wobei die Stoffaufbereitung nur rund 60 kWh/t benötigt. Beeindruckende Zahlen, wenn man bedenkt, dass der spezifische Energieverbrauch pro Tonne in vielen Papierfabriken, insbesondere in der Stoffaufbereitung, deutlich höher liegt. Der Strombedarf zur Produktion einer Tonne Papier beträgt durchschnittlich 530 kWh/t, wobei die Altpapieraufbereitung einen spezifischen Strombedarf von 260 kWh/t verursacht.¹ In der Produktionslinie stehen vor allem drei Bereiche im Fokus der Ressourceneinsparung: das Scheibenfiltersystem, das Pressenkonzept und die Trockenpartiehaube mit Wärmerückgewinnung.

„Die Zusammenarbeit mit Voith hat es uns ermöglicht, neue Maßstäbe im Bereich der nachhaltigen Papierproduktion zu setzen“, bestätigt Armin Vetter, Geschäftsführer Produktion und Technik bei Schoellershammer. „Dank der BlueLine Stoffaufbereitung und der XcelLine Papiermaschine haben wir eine hohe Energieeffizienz erreicht und können ressourcenschonend Verpackungspapiere herstellen. Die Voith Technologien, wie der InfiltraDiscfilter (IDF) und die DuoCentri NipcoFlex Technologie, tragen zur effizienten Wassernutzung und Energieeinsparung bei. Die EcoHood Trockenpartiehaube ermöglicht eine umfangreiche Wärmerückgewinnung und optimale Betriebseffizienz. Unser Vertrauen in Voith hat sich ausgezahlt, wir sind äußerst zufrieden mit den Lösungen.“

Effiziente Wassernutzung und Energieeinsparungen durch Voiths InfiltraDiscfilter (IDF) und HiCon 2.0 Technologie

Die PM 6 arbeitet mit dem Scheibenfiltersystem InfiltraDiscfilter (IDF) von Voith. Diese Filter sind mit entscheidend für einen sparsamen Wasserverbrauch in der Produktion. Dank der hervorragenden und zuverlässigen Filtratqualität kann die Abwassermenge und damit auch der Frischwasserbedarf auf ein niedriges Niveau eingestellt werden ohne dass die Prozessstabilität darunter leidet. Das erzeugte Superklarfiltrat erlaubt es, die Abwasserreinigung ohne Vorklärung zu betreiben. Dies ist bisher einzigartig und nur mit InfiltraDiscfilter betriebssicher möglich. Die Filter werden heute mit modernen FloWing Filterscheiben ausgerüstet. Weniger Verunreinigungen im Prozesswasser führen zu weniger Stillstandszeiten und geringerem Wartungsaufwand. Alle BlueLine-Lösungen tragen wesentlich zum außergewöhnlich niedrigen Energiebedarf der Stoffaufbereitung bei.

Das Auflösesystem TwinPulp LC von Voith zeichnet sich durch den effizienten Einsatz der Intensa-Technologie aus. Diese Technologie ermöglicht eine schnelle und gründliche Durchmischung der Suspension im Pulper. Der speziell konstruierte Behälter des Pulpers arbeitet in Verbindung mit dem exzentrisch angeordneten Rotor, um eine optimale Turbulenz zu erzeugen. Dadurch erfolgt die Durchmischung der Suspension schneller, und der Balleneinzug wird beschleunigt. Die moderne Cleaneranlage, Sortiersysteme und Scheibenfilter ermöglichen die Realisierung von Feed-Forward-Konzepten und hohen Stoffdichten. Dadurch kann neben dem Energiebedarf der Prozessmaschinen auch die Leistungsaufnahme der Prozesspumpen deutlich reduziert werden.

Um die Effizienz weiter zu steigern, setzt Schoellershammer nicht nur auf bewährte Verfahren, sondern integriert auch neue, innovative Automatisierungs- und Digitalisierungslösungen von Voith. Dank einer innovativen Rejektausschleusung erhöht sich die Systemsicherheit der Dickstoffreinigung erheblich und reduziert gleichzeitig Wartungsaufwand. Eine weitere wegweisende Lösung ermöglicht die zuverlässige Messung von Schmutzpartikeln im Gutstoff. In Verbindung mit einer Regelung können dadurch Faserverluste reduziert werden. Durch den kombinierten Einsatz dieser Technologien in Verbindung mit weiteren Lösungen kann das Konzept der autonomen Stoffaufbereitung schrittweise erfolgreich umgesetzt werden. Das Hauptziel der autonomen Stoffaufbereitung ist die kontinuierliche Reduzierung der Faserverluste und des Energieverbrauchs unter Berücksichtigung der Ressourcenkosten. Darüber hinaus werden durch die Reduzierung manueller Interaktionen die Betriebsstabilität und Zuverlässigkeit optimiert und durch Visualisierung die Kosten- und Leistungsübersicht verbessert.

Dank verschiedener effizienter Prozesslösungen und optimierter Frischwasserverbräuche einzelner Produkte und Sektionen ist die Frischwasserersparnis der PM 6 beachtlich: Sie benötigt nur noch 3,3 Kubikmeter Frischwasser und 2,5 Kubikmeter Abwasser pro Tonne produziertem Papier. Zum Vergleich: Das Bundesumweltministerium geht bei OCC-Anlagen von einem durchschnittlichen Frischwasserverbrauch von rund 10 Kubikmeter pro Tonne aus.² Verpackungspapiere aus Altpapier werden heute mit einem durchschnittlichen Frischwasserverbrauch von 6,5 Kubikmetern Frischwasser pro Tonne hergestellt.³

Optimale Ressourceneffizienz und Qualitätssteigerung durch Voith´s DuoCentri NipcoFlex Technologie
Auch das Schuhpressen-System von Voith optimiert die PM 6 hinsichtlich Energie- und Wassereinsparung. Hier bewährt sich die DuoCentri NipcoFlex Technologie, die eine maximale Entwässerung des Papierstoffes ermöglicht, die Entwässerung beschleunigt und die Trocknungszeit verkürzt und damit die Produktionsgeschwindigkeit und Ressourceneffizienz erhöht. Dank eines gleichmäßigen und speziell designten Druckschuhs wird eine höhere Nassverdichtung ermöglicht und damit auch die Festigkeiten im Vergleich zu einer Walzenpresse verbessert.

Die optimierte Entwässerung reduziert den Energieverbrauch und wirkt sich zudem positiv auf den Wasserverbrauch aus: Die DuoCentri NipcoFlex ermöglicht eine effiziente Entwässerung des Faserstoffes, was zu einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn führt. Dadurch kann der Wasserverbrauch bei der Papierherstellung reduziert werden.

Nachhaltige Wärmerückgewinnung und Energieeffizienz: Die EcoHood Trockenpartiehaube von Voith

Für die effiziente Nutzung der bei der Trocknung eingesetzten Energie spielen zwei Faktoren eine entscheidende Rolle. Zum einen ist es wichtig, die Schwaden möglichst vollständig zu erfassen, um sie zur Wärmerückgewinnung nutzen zu können. Zum anderen beeinflusst der Taupunkt der Haube den Strom- und Dampfverbrauch des Prozessluftsystems. Je höher der Taupunkt ist, desto geringer sind die erforderlichen Zu- und Abluftmengen und damit der Strom- und Dampfverbrauch. Die EcoHood erfüllt diese Anforderungen und ermöglicht eine optimale Betriebseffizienz für mehrstufige Wärmerückgewinnungssysteme, beispielsweise zur Hallenbeheizung, Zuluft- und Wassererwärmung oder in Kombination mit einer Wärmepumpe.

Das Thema Energiekosten wird die Branche zweifellos weiter beschäftigen. Angesichts der Energiekrise wird deutlich, wie dringend die Hersteller auf Technologien angewiesen sind, die ihnen helfen, Ressourcen zu sparen. Dass dies möglich ist, zeigt das Beispiel Schoellershammer. Nach mehreren Jahren effizienten Betriebs der Anlage ist der Papierhersteller mit der Technologie sehr zufrieden. Die Investition in die bewährten und effizienten Lösungen von Voith hat sich gelohnt.

¹ Vgl. Navigant Energy Germany GmbH (2020): Energiewende in der Papierindustrie, S.10 ff., URL: https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Downloads/E/energiewende-in-der-industrie-ap2a-branchensteckbrief-papier.pdf?__blob=publicationFile&v=4.

² Bundesumweltamt (2023): Zellstoff- und Papierindustrie, https://www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/industriebranchen/holz-zellstoff-papierindustrie/zellstoff-papierindustrie#anlagenbestand-in-deutschland.

³ Die Papierindustrie (2020): Wasser- und Rückstandsumfrage in der deutschen Zellstoff- und Papierindustrie 2020, Wochenblatt der Papierfabrikation 6. Ausgabe 2022, S. 58.