Energieeffizienz – eine Herausforderung für die Papierindustrie

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Energieeffizienz –
eine Herausforderung
für die Papierindustrie
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Auswirkungen des Klimawandels infolge hohen Energieverbrauchs,
z.B. extreme Dürren
Die Globalisierung eröffnet demjenigen ganz neue Möglichkeiten, der die neuen Herausforderungen meistert. Die neue,
nie gekannte Dynamik wird ganz überwiegend angetrieben
von einer endlichen Ressource: fossiler Energie wie Kohle,
Öl, Gas. Die rasante Entwicklung hat auch eine Schattenseite:
Das Angebot an Energie folgt der Nachfrage mit steigenden
Preisen. Zudem kommt wegen der Auswirkungen auf das
Erdklima eine zusätzliche politische Note ins Spiel: Sei es
der außergewöhnlich milde Winter in Europa, sintflutartige
Regenfälle in den USA, extreme Dürre in Australien –
der Klimawandel ist ein internationaler und politischer
Dauerbrenner.
Primärenergiebedarf weltweit
Strompreis in Europa 1997-2007
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24 I 2007 I Voith Paper I twogether
REPORTAGE
Erneuerbare Energieträger kommen immer mehr zum Einsatz
Die Papierindustrie ist den Weg zu
amtierende EU-Ratspräsidentin, ihre
Leidtragenden der Liberalisierung
hoher Energieeffizienz und nachhalti-
Mitgliedsstaaten beim Brüsseler
des europäischen Energiemarktes:
ger Produktion vorangegangen:
Gipfel im März auf eine Art Klima-
Anfang 2002 wurden von Unterneh-
Papier ist ein Naturwerkstoff, Bio-
Pakt ein. Dessen Eckpunkte sind ehr-
men der Papierindustrie in Deutsch-
energie deckt bereits heute einen
geizig: Bis 2020 soll der Ausstoß von
land 34 Euro pro Megawattstunde
großen Teil des Energiebedarfes, der
Treibhausgasen um 20 % gesenkt
verlangt, Ende 2006 waren es bereits
Zugewinn an Produktion geht einher
und der Anteil der erneuerbaren Ener-
62 Euro. Auch der Gaspreis hat sich
mit einer stetig verbesserten Energie-
gieträger und der Energieeffizienz um
seit Anfang 1999 mehr als verdoppelt:
effizienz. Die Papierindustrie wird
20 % erhöht werden.
von 11,5 Euro pro Megawattstunde
diesen Weg auch in Zukunft weiter
auf 30 Euro pro Megawattstunde bis
erfolgreich beschreiten müssen.
Die 27 Länder der Europäischen
Ende 2006.
Union dürften dafür individuellen
Die Verknappung und Verteuerung
Pfaden zur Erreichung dieser Ziele
Auch die globalen Bedingungen las-
der Ressource Energie ist eine Folge
folgen. Zu erwarten ist, dass die Rah-
sen eine Herausforderung in Sachen
der Globalisierung, aber auch ein
menbedingungen für die Papier- und
Energie erwarten – Verknappung der
Instrument der Politik bei der Be-
Zellstoffindustrie als energieintensive
Ressourcen und globale Erwärmung
kämpfung der globalen Erwärmung.
Branche sich weiter verschärfen wer-
machen vor keiner Grenze halt. Laut
Immerhin schwor Deutschlands
den. Dabei gehören die Unternehmen
einem aktuellen Bericht der UNO wird
Bundeskanzlerin Angela Merkel, die
dieser Industrie schon jetzt zu den
sich der Konsum in den kommenden
Gaspreis in Europa 1997-2007
Rohölpreisentwicklung 1996-2005
Kohlepreise weltweit 1996-2005
24 I 2007 I Voith Paper I twogether
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REPORTAGE
25 Jahren verdoppeln: Allein der Be-
beschafft. Allerdings bezieht die
darf der Entwicklungsländer werde
Regierung der Volksrepublik auch
für rund zwei Drittel der zusätzlichen
Alternativen in ihr Kalkül ein: Der An-
Nachfrage sorgen.
teil erneuerbarer Energie soll bis 2020
von 7 auf 15 % steigen – Wasser-
Beispiel USA: Dort basiert der Ener-
kraftwerke sollen dabei den größten
gie-Mix nach wie vor zu zwei Dritteln
Part übernehmen.
auf Öl, das Land produziert zudem
rund ein Fünftel der CO2-Emissionen
In Indien trieb das Wirtschaftswachs-
weltweit, dicht gefolgt von China.
tum in den zurückliegenden Jahren
den Energiebedarf nicht im gleichen
Jüngst hat die Bush-Administration
Ausmaß wie in China. Inzwischen
signalisiert, sie sei bereit, an den in-
wird in Indien die Infrastruktur in Sa-
ternationalen Anstrengungen zur Ver-
chen Energieversorgung verbessert.
hinderung einer Klima-Katastrophe
Südamerika und Russland haben mit
mitzuwirken. Es deutet vieles darauf
ihren reichen, natürlichen Vorkommen
hin, dass die Vereinigten Staaten auf
an Öl und Gas gute Voraussetzungen,
innovative Techniken als Weg aus
die Entwicklung ihrer Wirtschaft ent-
der Krise hoffen. Dafür werden dort
sprechend zu unterstützen.
jedoch bisher weniger staatliche
Fördermittel bewilligt als in der EU.
Unterm Strich bleibt die Erkenntnis:
Energie wird teurer und die politi-
In China schnellt der Energiever-
schen Bedingungen unwägbarer. Den
brauch parallel zum Wirtschafts-
Papierherstellern bleibt als Ausweg,
wachstum in die Höhe: Der Verbrauch
diesen Druck als Antrieb zu nehmen,
von Kohle, dem wichtigsten Energie-
ihre Prozesse in den eigenen Werken
träger, stieg bereits 2005 auf 2,14
zu erneuern und so zu einer nachhal-
Voith ist beim Thema Energie zuhau-
Milliarden Tonnen, 10,6 % mehr als
tigen Verbesserung der Profitabilität
se. Sei es bei der Erzeugung oder
im Vorjahr, zunehmend werden
und der eigenen Wettbewerbsposition
beim Einsatz von Energie: Voith treibt
Energieträger auf dem Weltmarkt
zu kommen.
die Entwicklung mit neuen Lösungen
Zukunftsweisendes Prinzip –
EcoProcess in der Stoffaufbereitung
voran. Für die Papierindustrie ist
Voith der richtige Partner: Denn Voith
Eines der größten Wasserkraftprojekte weltweit, der Drei-Schluchten-Staudamm
in China, an dessen Bau auch Voith beteiligt war
bietet nicht nur attraktive Einzelkomponenten an, die den Energiebedarf
punktuell verringern. Das Unternehmen verfügt auch über die Kompetenz, den gesamten Prozess energetisch optimal zu führen. Schon in der
Vergangenheit wurde hier viel gemeinsam erreicht – etwa bei der
Umstellung der Zeitungsdruckpapiererzeugung vom energieintensiven
Holzstoff auf umweltfreundliches und
energiesparendes Papierrecycling.
Die Stärke von Voith liegt fraglos in
seiner umfassenden Kenntnis der
Papierproduktion – so integrieren
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24 I 2007 I Voith Paper I twogether
REPORTAGE
Die Single NipcoFlex Presse benötigt ca. 30 %
weniger Antriebs- und Vakuumleistung
seine Energie-Optimierungskonzepte
gieeinsparungswerten abzubilden.
zielgerichtete Nutzung von drehzahl-
die Papierherstellung und garantieren
Das Ergebnis war eindeutig: PM 2
geregelten Pumpen kann die Förder-
dabei die Beibehaltung einer stabilen,
verbraucht rund 404 kWh/t Papier
leistung immer genau an den aktuel-
hohen Produktion. Die Auditierung
weniger als PM 1 – wobei letztere
len Bedarf der Anwendung angepasst
der gesamten Anlage bildet dafür die
anschließend deutlich optimiert
werden. Mit diesen zukunftsweisen-
bestmögliche Ausgangsbasis.
wurde.
den Prinzipien vollzieht Voith den
Deshalb übernahm Voith mit der erst-
Aber Voith hat nicht nur beim Audit
maligen Erstellung des energetischen
von Kehl PM 1 und Kehl PM 2,
Fingerabdrucks für zwei Papierma-
dessen Schwerpunkt auf der Papier-
Als besonders erfolgreiche Energie-
schinen eine Vorreiterrolle: Rund 400
maschine lag, Pionierarbeit geleistet,
spar-Modelle gelten in diesem Zu-
Antriebe und andere Größen wurden
sondern beschreitet auch in der Stoff-
sammenhang die EcoMizer. Der Eco-
gemessen, ausgewertet und so die
aufbereitung neue Wege. Die Ideen
Mizer ist ein Hydrozyklon-Cleaner für
Anlagen abgebildet. Der Partner für
für diesen Bereich lauten: Prozess-
besonders hohe Stoffdichtenberei-
dieses Pilotprojekt war die Papierfab-
schritte eng verzahnen, hohe Stoff-
che, wodurch die erforderliche Pump-
rik Koehler, an deren Standort in Kehl
dichten nutzen und Stoffdichten-
leistung sinkt. Durch die entsprechen-
zwei Voith-Maschinen laufen: PM 1
sprünge über Mischpumpen und
de Einsparung hat sich zum Beispiel
ist 13 Jahre älter als PM 2, die nach
Direkteindüsung realisieren. Dadurch
der Einbau einer Serie von EcoMizern
dem One Platform Concept gebaut
wird eine möglichst geringe Anzahl
in einer Newsprint-Produktionsanlage
wurde. Die beiden bildeten ein idea-
von Pumpen, Bütten und Türmen
in Deutschland bereits mit einer
les Paar, um den technologischen Vor-
erreicht und unnötige Drucksprünge
Energiekosten-Reduktion von
sprung anhand von konkreten Ener-
werden vermieden. Auch durch die
700.000 Euro im Jahr ausgezahlt.
wichtigen Schritt vom konventionellen
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Prozess hin zum „EcoProcess“.
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Papervision – neue zukunftsorientierte Lösungen
(mehrere Gebrauchsmuster eingetragen)
Insgesamt lassen sich beispielsweise
des geringeren Energieverbrauchs
Um es auf den Punkt zu bringen:
mit dem „Eco-Process“ für eine
amortisiert sich die Investition in
Es ist zu erwarten, dass die Energie-
800 t/d Deinking Anlage, die Eco-
dieses System in ein bis zwei Jahren.
kosten weiterhin steigen werden und
Mizer, EcoDirect Disperger und Pro-
dass diejenigen einen entscheiden-
duktionsregelungskonzept umfasst,
Der ProRelease-Stabilisator ist wie-
den Wettbewerbsvorteil erlangen
10 % Energie einsparen, womit der
derum ein wirkungsvolles Element für
können, die das Thema Energie zum
Bedarf auf 350 kWh/t gesenkt ist.
schnelle Papiermaschinen. Er stabili-
Anlass nehmen, ihre Prozesse zu
Darüber hinaus sind weitere innovati-
siert den Lauf der Papierbahn in den
erneuern. Um die unterschiedlichen
ve Technologien verfügbar mit erheb-
ersten Trockengruppen und besticht
Anforderungen von Produktivität,
licher zusätzlicher Einsparwirkung.
durch eine energiesparende mechani-
Papierqualität, Prozessstabilität,
sche Dichtung.
Investitions- und Betriebskosten mit
Im Bereich der Papiermaschine hat
neuen, innovativen und zukunfts-
der Einsatz von Schuhpressen eine
Die hohe Effizienz bei hoher Produkti-
orientierten Lösungen zusammen-
erhebliche Energieeinsparung ge-
onsgeschwindigkeit kommt auch den
zubringen, ist Voith ein kompetenter
bracht. Ein großer Teil des energeti-
Energiekosten zugute, denn die Ab-
und engagierter Partner.
schen Vorteils der Papiermaschine
risshäufigkeit kann dadurch dieses
Kehl PM 2 gegenüber Kehl PM 1
Element drastisch reduziert werden.
stammt von der Wirkung des Schuhpressnips in der PM 2.
Auch der BoostDryer für die Karton-
Kontakt
Susanne Haase
Autorin/Journalistin
[email protected]
und Verpackungspapierproduktion
Inzwischen ist Voith mit der Single
wirkt sich günstig auf die Energie-
NipcoFlex Presse einen weiteren
Bilanz aus. Die BoostDryer Technolo-
Schritt voran gekommen. Sie hat nur
gie vereint hohe Trockenleistung und
einen Nip und benötigt deshalb etwa
verbesserte Papiereigenschaften,
30 % weniger Antriebs- und Vakuum-
etwa gute Festigkeiten bei verminder-
leistung bei hohen Trockengehalten.
tem Stärkeauftrag. Daraus resultierend muss eine geringere Wasser-
In Saugwalzen kann die SeaLencer-
menge in der Nachtrockenpartie
Dichtleiste den Bedarf an Antriebs-
verdampft werden, womit Energie
leistung deutlich senken. Aufgrund
eingespart wird.
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Dr. Sören Köster
Voith Paper F & E
[email protected]
Dr. Martin Staiger
Voith Paper F & E
[email protected]
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