Archiv Im Blickpunkt

Wasser als unverzichtbares Medium

Die Papier- und Kartonfabrik Varel ist ausschließlich auf Grundwasser angewiesen. Dies „erzieht“ im Rahmen eines Wassermanagements zum sparsamen Umgang mit Wasser.
Foto: PK Varel
Die Entwicklung der Papier- und Kartonfabrik Varel (PKV) ist von Anfang an mit der immer effizienteren Nutzung der Ressource Wasser verknüpft. Zu interner Kaskaden- und Mehrfachnutzung der Wasserqualitäten gesellt sich die Einbeziehung von externen Brauchwasserressourcen als neue Herausforderung im Wassermanagement.

Ulrich LangeGeschäftsführung Papier- und Kartonfabrik Varel

Die Keimzelle der PKV, eine saisonale, landwirtschaftlich geprägte Strohzellstofferzeugung aus den 30- bis 40-er Jahren hatte bei ihrer Standortwahl nicht vordergründig das Thema großer Wasserressourcenverfügbarkeit im Fokus. Ausschließliche Grundwasserversorgung begleitet daher den bisherigen Werdegang des Werkes und erzieht seit jeher im Rahmen eines notwendigen Wassermanagements zum sparsamen Umgang mit Wasser.

Große Süßwasservorfluter in Form ausreichend wasserführender Flüsse für Wasserentnahme sowie Abwassereinleitung sind nicht vorhanden. Zur Abwasserdirekteinleitung geht es nach der anaerob/aeroben Abwasseranlage mit derzeit 90 t CSB/d an Reinigungskapazität per sieben Kilometer langer Druckleitung in den Salzwasservorfluter „Jadebusen“ im Nationalpark Wattenmeer an der Nordsee. Wasser als wichtigstes Auflöse-, Transport- und Sortiermedium ist unverzichtbar für Papier- und Kartonmacher, und das von Rohstoffaufbereitung, Blattbildung bis zum fertigen Flächengebilde mit anwendungsbezogener Festigkeit und Optik.

Neben dieser bekannten technologischen Prozessverwendung des Wassers in der Produktion nimmt der Weg des Wassers durch unser Werk eine Vielzahl von Kaskaden- und Mehrfachnutzung. 7 – 10°C kühles Grundwasser wird aus maximal 15 Brunnen a 30 – 50 m³ / h und Brunnen aus bis zu 6 km vom Werk entfernten Fassungsbereichen zur werkseigenen Frischwasseraufbereitung gepumpt.

Kältepotanzial des
Brunnenwassers kühlt Turbinen

Mittels Luft-O2 und H2O2 wird lösliches in unlösliches Fe und Mn oxydiert
und durch Mikrofiltration davon auf
0,1 mg/l gereinigt. Das Kältepotenzial des Brunnenwassers wird jetzt in mehreren Stufen zur Kühlung der Turbinen im Kraftwerk, der Schalträume, der Bedienwarten und der Hydraulikstationen genutzt. Das ersetzt eine Vielzahl von Kältemaschinen oder Kühlkreisläufen mit zugehörigen Verdunstungskühlern. Weniger Stromverbrauch, Kühlmittelbedarf und Wasserverdunstung sind das Resultat.

Das soweit aufgewärmte Wasser kommt je nach Einsatzpunkt für Hilfsmittelaufbereitung mit der passenden Lösetemperatur zum Einsatz. Ziel dabei ist auch, mit der Frischwassertemperatur so nah wie möglich an die Kreislauftemperatur an den Dosierstellen im wet-end-Bereich von = 50°C zu kommen. Wenn zusätzliche Wärme aus dem Rückführkondensat der Trockenpartie und Abwärme aus der Abluft zu hoher Siebwassertemperatur mit verbesserter Entwässerungsgeschwindigkeit und höheren Trockengehalten nach Sieb- und Pressenpartie führen, spart das Primärenergie in Form von Dampf.

Die Frischwasserzugabe erfolgt hauptsächlich im konstanten Teil und der Nasspartie und erbringt dort durch das beachtete Gegenstromprinzip eine reduzierte Salz- und CSB-Konzentration gegenüber dem per Eindickung abgetrennten Stoffaufbereitungs-Wasserkreislauf. Der Wirkmechanismus der eingesetzten Hilfsmittel verliert sich so weniger an Störstoffen, und Emissionsgrenzen für Geruch und Gesamtkohlenstoff an den Abluftquellen der Produktion werden eingehalten. Die Ableitung des Abwasseranteils zur biologischen Reinigung aus dem höher konzentrierten Stoffaufbereitungskreislauf sowie dahin zurückgeführtem, gereinigtem Abwasser hilft, verkürzte Verweilzeiten im Wasserkreislauf an der Maschine und in der Stoffaufbereitung zu erreichen. Versäuerungsprozessen und damit einhergehender Kalziumcarbonatlöslichkeit kann so gegengesteuert und das Niveau geruchsbildender Versäuerungsprodukte flach gehalten werden.

Mit der erzielten Balance aus so eingestellten organischen und anorganischen Belastungen im Produktionswasser kann im Bezug auf die eingesetzten Anlagenmaterialien eine hohe Anlagenlebensdauer ohne vorzeitige Korrosion und rasche Kalkablagerungen bei guter Verfügbarkeit erreicht werden.

Diese Kaskaden- und Mehrfachnutzung des eingesetzten Wassers versetzt die PKV in die Lage, mit einem sparsamen Frischwassereinsatz von 3,5 – 4 m³/t und einer Abwassermenge von 2,5 – 3 m³/t unsere große Produktspanne an Verpackungsmaterialien mit einer Jahreskapazität von 850.000 t/a an den zwei Karton- und zwei Papiermaschinen in Varel herzustellen.

Zur Schonung unserer Wasserressourcen sehen wir in den Möglichkeiten der anteiligen Verwendung von gereinigten, kommunalen und industriellen Abwässern großes Potenzial. Pilotversuche mit lokalen Partnern sind kommende Schritte, die interne Kaskaden- und Mehrfachnutzung durch externe Anteile zu erweitern und zu effektivieren.

Es ist nie alles getan. Durch sich ändernde Bedingungen ergeben sich eben immer wieder neue Möglichkeiten.


PKV: Papiere für die Verpackungsindustrie

Die Papier- und Kartonfabrik Varel (PKV) ist ein mittelständisches Familienunternehmen mit rund 570 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Sie produziert auf Altpapierbasis mit modernsten umweltfreundlichen Technologien auf vier Produktionslinien Karton und Wellpappen-Papiere für die deutsche und internationale Verpackungsindustrie. In den kommenden Jahren soll das Werk zu einer Produktionskapazität von einer Million Tonnen Wellpappen-Papiere sowie Karton weiterentwickelt werden. Gleichzeitig verbessert die PKV durch zahlreiche Investitionen weiterhin ihre Energieeffizienz. Zur Stärkung und Modernisierung des Standorts setzt das Unternehmen derzeit ein siebenjähriges Strategieprogramm mit einem Volumen von insgesamt rund 280 Millionen Euro um. Erst kürzlich wurde die Sieb- und Pressenpartie der Papiermaschine 4 umfassend modernisiert.