Wiederaufbereitete Materialien

Wellpappe stellt ein zentrales Element im Verpackungssektor dar. Besonders hervorzuheben ist dabei der Aspekt der Wiederverwendbarkeit sowie der stofflichen Kreislaufführung von Fasern, der im Kontext nachhaltiger Geschäftsstrategien kontinuierlich an Bedeutung gewinnt. Die Wiederaufbereitung von Materialien ermöglicht es, bereits genutzte Rohstoffe erneut einzusetzen, Ressourcen zu schonen und die Kreislaufwirtschaft zu stärken. Dabei spielen Qualitätskontrolle, sortenreine Erfassung und die Optimierung von Prozessen eine zentrale Rolle, um gleichbleibende Materialeigenschaften für die Herstellung neuer wellpappenbasierter Lösungen sicherzustellen. Ergänzend rücken Aspekte wie Materialeffizienz, Design for Recycling und eine transparente Rückverfolgbarkeit der Materialströme in den Fokus, um die Leistungsfähigkeit von Wellpappeverpackungen in Logistik, Lagerung und Versand dauerhaft zu gewährleisten.

Definition: Was versteht man unter wiederaufbereiteten Materialien?

Unter wiederaufbereiteten Materialien versteht man Rohstoffe, die bereits genutzt wurden und durch Prozesse der Reinigung, Trennung und Zerkleinerung in einen Zustand versetzt werden, der eine erneute Nutzung ermöglicht. Im Falle von Wellpappe handelt es sich meist um Sekundärfasern aus Altpapier und Pappe, die zu neuen Rollenpapieren (Liner und Wellenstoff) verarbeitet und anschließend zu Wellpappenformaten weiterverarbeitet werden. Wiederaufbereitet können darüber hinaus interne Produktionsreste (Schnitt- und Stanzabfälle) sein, die direkt dem Faserstoffkreislauf zugeführt werden. Der Rezyklatanteil kann je nach Anwendung variieren; in bestimmten Einsatzbereichen werden Primär- und Sekundärfasern kombiniert, um definierte Materialeigenschaften zu erreichen. In sensiblen Anwendungen werden zudem Barrieren, Additive und gezielte Faseraufschluss-Parameter so abgestimmt, dass Funktionalität, Prozessstabilität und Materialhygiene in Einklang stehen.

Begriffliche Abgrenzung

Wiederverwendung (Reuse) meint die erneute Nutzung eines Produkts ohne wesentliche Bearbeitung, während Wiederaufbereitung (Recycling) die stoffliche Rückführung in den Materialkreislauf beschreibt. Upcycling bezeichnet die Aufwertung zu einem höherwertigen Produkt. Im Kontext von Wellpappe steht die Wiederaufbereitung für die Gewinnung nutzbarer Fasern aus Altpapierströmen. Ergänzend dazu beschreibt die Kaskadennutzung die mehrfach hintereinander erfolgende Nutzung der gleichen Faser in unterschiedlichen Qualitätsstufen, bevor sie energetisch verwertet oder ausgeschleust wird.

Typische Materialquellen

• Haushaltssammlung (z. B. Zeitungen, Kartonagen)
• Gewerbe- und Industrieabfälle (Versand- und Lagerkartonagen, Zuschnittreste)
• Retouren und Transportschäden, die sortenrein erfasst werden
• Druckerei- und Konfektionsabfälle (Anschnitt, Anlaufrollen, Makulatur)
• Handelsgebundene Sammelströme (gebündelte Kartonagen aus Filiallogistik)

Funktionsweise und Prozess der Wiederaufbereitung

Die Wiederaufbereitung von Materialien besteht primär aus Sammeln, Sortieren, Zerkleinern und Wiederverwerten. Nachdem das Altpapier gesammelt wurde, wird es sortiert und von nicht wiederverwendbaren Bestandteilen befreit. Der so gewonnene Rohstoff wird zerkleinert, eingeweicht und zu einem Papierbrei verarbeitet, aus dem die Wellpappe hergestellt wird. Ergänzend dazu sind prozessstabile Aufbereitungsschritte entscheidend, um Störstoffe zu entfernen und eine konstante Faserqualität zu sichern. Prozessleitsysteme überwachen dazu kontinuierlich Parameter wie Stoffdichte, Leitfähigkeit, Temperatur und pH-Wert, um das Faserprofil auf einem gleichbleibenden Niveau zu halten.

1. Sammeln und Logistik: Erfassung aus Haushalten, Handel und Industrie, getrennt nach Fraktionen für eine hohe Qualität der Sekundärfasern. Routen- und Behältermanagement reduzieren Fehlwürfe und Feuchtigkeitseintrag.
2. Sortieren: Manuelle und automatische Sortierung zur Entfernung von Kunststoffen, Metallen, Glas, Folien, Verbundstoffen und Feuchtigkeitsspitzen. Optische Sensorik und Windsichter verbessern die Trennschärfe.
3. Zerkleinern und Auflösen (Pulper): Mechanische Auflösung des Materials im Wasser, Bildung eines homogenen Faserstoffs. Die Auflösezeit und der Energieeintrag beeinflussen Faserlängenverteilung und Fremdstoffabtrennung.
4. Sieben und Reinigen: Abscheidung von Grob- und Feinpartikeln; Entfernung von sogenannten „Stickies“ (klebrige Störstoffe aus Klebstoffen, Etiketten, Hotmelt). Zyklone und Drucksiebe erhöhen die Reinheit.
5. Deinking (bei bedruckten Qualitäten): Flotation zur Abtrennung von Druckfarbenpartikeln, insbesondere bei grafischen Papieren relevant. Chemische Hilfsmittel unterstützen die Partikelabhebung.
6. Entwässern und Aufbereiten: Einstellung der Stoffdichte, Zugabe von Additiven (z. B. Stärke, Leimung) zur Stabilisierung der Papierbahn. Prozesswasser wird in geschlossenen Kreisläufen geführt.
7. Papierherstellung: Bildung von Deckenpapieren (Liner) und Wellenstoff (Fluting) auf der Papiermaschine. Grammatur, Dicke und Feuchte werden inline geregelt.
8. Weiterverarbeitung: Verkleben zu ein- oder mehrwelligen Qualitäten und Zuschnitt zu Formaten für den späteren Einsatz. Rill- und Stanzprozesse bereiten die Konfektion vor.
9. Qualitätsprüfung: Laufende Inprozesskontrollen und Endprüfungen sichern definierte Festigkeits- und Verarbeitungswerte für die spätere Anwendung.
10. Rückführung von Reststoffen: Sortierte Reststoffe werden, soweit möglich, erneut verwertet; unvermeidbare Fraktionen werden fachgerecht entsorgt.

Die Faserqualität wird über Parameter wie Faserlänge, Aschegehalt, Feuchte und Fremdstoffanteil überwacht. Sekundärfasern können in der Regel mehrere Zyklen durchlaufen, bevor die Faserlänge und Festigkeit signifikant abnehmen. Vertiefende Informationen bieten Hintergründe zu Pappkartons und ihren Eigenschaften, die den Zusammenhang zwischen Faserbasis, Papieraufbau und mechanischer Leistungsfähigkeit erläutern. Zusätzlich beeinflussen Klebstoffsysteme (z. B. stärke- oder dispersionbasierte Formulierungen) und die Wellenausprägung (ein- bis mehrwellig) die Performance im späteren Gebrauch.

Qualitätskriterien und Prüfmethoden

Zur Beurteilung von wellpappenbasierten Lösungen werden etablierte Prüfmethoden herangezogen. Dazu zählen unter anderem Belastungs- und Feuchteprüfungen sowie Festigkeitsmessungen, die den Einsatz im Transport und in der Lagerlogistik abbilden.

• Kantenstauchwiderstand (ECT) und Ringstauchwiderstand (RCT) zur Bewertung der Druckstabilität
• Short-Span-Compression-Test (SCT) und Berstfestigkeit für die Papierebene
• Box-Compression-Test (BCT) zur Einschätzung der Stapelfähigkeit verpackter Waren
• Cobb-Wert zur Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens und Feuchteverhaltens
• Grammatur, Dicke und Porosität als grundlegende Materialkennwerte

Praxisbeispiele und Anwendungskontexte

Wiederaufbereitete Fasern werden in Versandkartonagen, Lagerbehältern, Aufrichtern, Trays und Schutzpolstern genutzt. Beispiele sind Kartonagen für den E-Commerce, palettenfähige Transportverpackungen und innere Einlagen zur Fixierung empfindlicher Güter. Je nach Anforderung kommen ein- bis dreiwellige Ausführungen, unterschiedliche Deckenpapiere und optimierte Rillgeometrien zum Einsatz, um Stoß-, Druck- und Feuchteeinflüsse kontrolliert abzufangen.

Auswirkungen der Wiederaufbereitung auf die Umwelt

Die Wiederaufbereitung von Materialien, insbesondere von Papier und Pappe, hat positive Auswirkungen auf die Umwelt. Durch die Wiederverwendung von Rohstoffen wird die Entwaldung reduziert, da weniger Primärfasern benötigt werden. Zudem sinken Abfallmengen, was Deponien und Müllverbrennungsanlagen entlastet. In vielen Fällen geht die stoffliche Verwertung mit einem geringeren Energie- und Wasserbedarf gegenüber der Primärfaserherstellung einher. Zu berücksichtigen sind jedoch Prozessaufwendungen für Transport, Sortierung, Reinigung sowie die Behandlung von Reststoffen (z. B. Siebrückstände, Schlämme), die fachgerecht entsorgt oder verwertet werden müssen. Kreislaufführung des Prozesswassers, Wärmerückgewinnung und bedarfsgerechte Prozesssteuerung tragen dazu bei, den ökologischen Fußabdruck entlang der Wertschöpfungskette zu minimieren.

Ressourcen- und Klimawirkungen

• Reduktion des Holzverbrauchs durch Einsatz von Sekundärfasern
• Verringerung von Treibhausgasemissionen durch geschlossene Materialkreisläufe
• Schonung von Wasserressourcen durch Kreislaufführung des Prozesswassers
• Minimierung von Deponievolumen und damit verbundenen Emissionen
• Potenzial zur Absenkung des Primärenergieeinsatzes durch effiziente Aufbereitungs- und Trocknungsprozesse

Grenzen und Zielkonflikte

• Qualitätsverlust nach mehreren Recyclingzyklen durch Verkürzung der Fasern
• Energieeinsatz für Aufbereitungsschritte, insbesondere bei Deinking und Trocknung
• Notwendigkeit effizienter Störstoffentfernung zur Sicherung der Materialeigenschaften
• Abstimmung von Barrieren und Additiven mit Recyclingfähigkeit, um Stoffkreisläufe nicht zu beeinträchtigen
• Einfluss von Feuchte- und Temperaturspitzen auf Lager- und Transportstabilität

Vor- und Nachteile von wiederaufbereiteten Materialien

Wiederaufbereitete Materialien bieten vielfältige Vorteile, aber auch einige Nachteile. Zu den Vorteilen gehören die Schonung natürlicher Ressourcen, die Reduzierung von Abfall und die damit verbundene Minimierung von Umweltbelastungen. Zudem können Kosten gespart werden, da Abfall als Ressource genutzt wird. Zu den Nachteilen zählt, dass die Qualität der wiederaufbereiteten Materialien abnehmen kann, je öfter diese recycelt werden. Darüber hinaus erfordert der Wiederaufbereitungsprozess einen signifikanten Energieaufwand. Wesentlich ist daher die kontinuierliche Prozessoptimierung, die geeignete Materialauswahl sowie eine engmaschige Qualitätssicherung, um die funktionale Leistungsfähigkeit über den Lebenszyklus hinweg sicherzustellen.

• Vorteile: hohes Potenzial zur Abfallvermeidung, stabile Verfügbarkeit von Sekundärrohstoffen, gestützte Materialeffizienz durch interne Kreislaufführung.
• Herausforderungen: Qualitätsstreuungen je nach Inputfraktion, technischer Aufwand für Sortierung und Reinigung, Berücksichtigung von Reststoffströmen.
• Technische Aspekte: Anpassung von Additiven und Prozessparametern notwendig, um definierte Festigkeits- und Verarbeitungswerte zu erreichen.
• Anwendungsbezug: Auslegung der Wellpappenqualitäten entsprechend Belastungsprofil, Feuchteklima und Transportdauer.

Zusammenfassung:

• Recyclingprozesse sind entscheidend für die Produktion von wiederaufbereiteten Materialien, einschließlich Wellpappe, die zur Herstellung nachhaltiger Verpackungen verwendet werden können.
• Diese Materialien tragen nicht nur zur Abfallvermeidung bei, sondern sind auch kosteneffizient, was für Unternehmen, die Verpackungen suchen, besonders attraktiv ist.
• Durch ihr geringes Gewicht und ihre hohe Stabilität können aus wiederaufbereiteten Materialien gefertigte Wellpappeverpackungen den Versand erleichtern und gleichzeitig die Umwelt schützen.
• Qualitätssicherung entlang der Prozesskette (Sammeln, Sortieren, Reinigen, Papierherstellung) ist maßgeblich, um konstante Materialeigenschaften zu gewährleisten.
• Ökologische Wirkung entsteht durch Ressourcenschonung, Emissionsminderung und die Entlastung von Entsorgungswegen; zugleich sind Prozessenergie und Reststoffmanagement zu berücksichtigen.
• Praxisorientierte Auslegung von Materialmix, Welltyp und Deckenpapieren stellt eine beanspruchungsgerechte Performance im Lager- und Transportumfeld sicher.
• Design for Recycling unterstützt die langfristige Kreislauffähigkeit, indem Klebstoffe, Farben und Barrieren auf die Wiederaufbereitung abgestimmt werden.