Papier Geschichte
Papier
Eine kleine Geschichte über die Entstehung des Papiers
1. Oktober 2004, © Neue Zürcher Zeitung (Auszug)
Papier wurde vor rund 2000 Jahren in China erfunden. Gemäss alten chinesischen Chroniken unternahm es der Hofbeamte Cai Lun (auch Tsai Lun oder Ts'ai Lun), zu den gängigen, aber teuren oder unpraktischen Schreibmaterialien aus Seide oder Bambusholz eine Alternative zu entwickeln. Im Jahr 105 soll Cai Lun dann dem Kaiser das Papier und ein Verfahren zur seiner Herstellung präsentiert haben. Die ersten Berichte, die Cai Lun als Erfinder des Papiers porträtierten, wurden bereits wenige Jahrzehnte nach seinem Selbstmord verfasst, zu dem er sich wegen einer Palastintrige gezwungen sah.
Wenn auch kaum jemand bestreitet, dass das Papier in China erfunden worden ist, so wird der Bericht, dass dieses technisch so vielseitige, kulturell so bedeutende Material von einem Einzelnen in einem kurzen, zielgerichteten Entwicklungsprozess geschaffen worden ist, doch bezweifelt. Diese Zweifel werden bestärkt durch archäologische Funde, die Papier ziemlich gleichen und älter sind als Cai Lun. Es ist zu vermuten, dass die Entwicklung von Verfahren zur Papierherstellung von den Erfahrungen profitierte, die während Jahrhunderten im Zusammenhang mit der Textilfabrikation gesammelt worden sind. Möglicherweise ergab sich die Erfindung des Papiers aus dem Versuch, billige, grobe Stoffe durch Schleifen mit Steinen und Wasser für das Beschreiben der Seide ähnlich zu machen. Der Abrieb beim Schleifen vermengte sich mit Wasser zu einem Brei, der nach dem Trocknen Papierfetzen hinterliess. Anstatt Stoffe zu benetzen, warf man sie bald ins Wasserbad, es kamen Gräser, Blätter, Bambusfasern und Rinden vom Maulbeerbaum dazu. Anstatt geschliffen und geschabt wurde bald geschlagen und gestampft, bis feine Fasern einendünnflüssigen Brei bildeten, aus dem sich mit Hilfe eines Siebs Papier schöpfen liess.
Geheimhaltung
Eine dünne Schicht eines mit Wasser angerichteten Breis von zerriebenen Pflanzenfasern mit Hilfe eines Siebes zu entwässern: Das ist bis heute die Formel für die Papierherstellung. Die Chinesen versuchten diese Formel geheim zu halten. Möglicherweise als Kriegsgefangene gelangten im 8. Jahrhundert chinesische Papiermacher ins arabisch regierte Samarkand. Von dieser - heute usbekischen - Stadt aus wurde damals das ganze arabische Herrschaftsgebiet mit Papier beliefert. Um 795 wurde in Bagdad eine Papierwerkstatt eingerichtet. Papier gelangte nach Nordafrika, schliesslich nach Spanien. Im 12. Jahrhundert wird in der Nähe von Valencia die erste europäische Papiermühle errichtet. In Italien wurde die Technik stark verbessert: Zum Stampfen der Lumpen wird nun die Wasserkraft genutzt, Leime werden als Mittel zur Versiegelung der Oberfläche entdeckt. Markenbewusste Italiener sollen es auch gewesen sein, die Wasserzeichen, also Qualitätszeichen im Papier, eingeführt haben. Zu Beginn des 14. Jahrhunderts nahm die erste Papiermühle in Frankreich den Betrieb auf, die erste deutsche Mühle begann 1390 vor den Toren Nürnbergs zu drehen. In der Schweiz gab es vermutlich seit 1411 eine Papiermühle in Marly-Le Grand bei Freiburg. Basel, wo die erste Papiermühle 1433 in Betrieb genommen wurde, entwickelte sich bald zum Produktionsstandort von gesamteuropäischer Bedeutung. Eine der ältesten Schweizer Papiermühlen ist heute noch in Betrieb: In der Galicianmühle in Basel wurde 1980 ein Papiermuseum[1] eingerichtet, in dem man zuschauen kann, wie gemäss altem Brauch Papier geschöpft wird.
Bis ins 19. Jahrhundert veränderte sich das Handwerk der «Papierer», wie die Papiertechnologen einst genannt wurden, kaum. Bei der Aufbereitung der Rohstoffe oder bei der Nachbearbeitung waren zwar maschinelle Verbesserungen eingeführt worden, im Wesentlichen aber hatten sich die Verfahren der Papierherstellung im Lauf der Jahrhunderte nicht verändert. Im 19. Jahrhundert führten dann verschiedene technische Errungenschaften - die Entwicklung der Papiermaschine und die Entdeckung von Holz als Rohstoff - zu einer vollständigen Umgestaltung der Papierproduktion.
Rasche Produktionssteigerung
Im September 1798 verlangte ein gewisser Nicolas-Louis Robert in Paris beim Minister des Inneren ein Patent für die Erfindung einer Maschine zur Herstellung von Papier. «Es ist mein Traum gewesen, den Arbeitsvorgang, Papierblätter zu bilden, zu vereinfachen, um einerseits die Kosten zur Herstellung zu senken, vor allem aber, Papierbogen von aussergewöhnlicher Länge auf rein maschinelle Weise, ohne die Hilfe von Papierarbeitern, herzustellen.» Robert errichtet eine Papierfabrik, geht Konkurs, leitet dann für seinen ehemaligen Arbeitgeber, dem er sein Patent verkauft hat, eine herkömmliche Papiermanufaktur. Es waren englische Geschäftsleute und Ingenieure, die Roberts Erfindung kommerzialisierten. Die eigentliche Industrialisierung der Papierherstellung erfolgte in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts; mit dem Übergang zum 20. Jahrhundert wurde die Produktion stark ausgeweitet.[2]
Die grösste Papiermaschine der Welt wird derzeit vom deutschen Maschinenkonzern Voith im Auftrag der chinesischen Huatai Paper in Dongying in der Provinz Shandong errichtet. Diese PM 11 genannte Maschine soll dereinst zehn Meter Breite Papierbahnen mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h fabrizieren. Die modernste Papiermaschine der Schweiz steht in den Hallen der Papierfabrik Perlen. Sie heisst auch PM, trägt die Nummer 4 und den Übernamen «Pionier».
Alle Arbeitsschritte in einem Durchgang
Die Papierfabrik im 800-Seelen-Dorf Perlen wurde 1872 gegründet, das unabhängige Familienunternehmen gehört seit 1998 zur CPH Chemie & Papier Holding AG. Die PM 4 erforderte Investitionen von 250 Millionen Franken. Sie wurde ebenfalls von Voith gebaut; im September 2000 wurde die erste Papierrolle hergestellt, im folgenden Jahr fand die offizielle Einweihung statt. PM 4 stellt sogenanntes LWC-Papier her, leicht gestrichenes, holzhaltiges Papier, das für den Druck von Zeitschriften gebraucht wird. Das Besondere an der PM 4 ist, dass sie in einem Durchgang auf einer Produktionslinie alle Arbeitsschritte vom Stoffauflauf über die Verdichtung und Trocknung bis hin zum Streichen und Satinieren (Glänzen) und Aufrollen der Papierbahnen erledigen kann. Es gibt in Perlen auch noch die PM 5 - Übername «Caroline» -, die aber trotz der höheren Nummer die ältere Maschine ist. «Caroline» stellt Zeitungsdruckpapier her, auch einen Teil jenes Papiers, auf das die NZZ gedruckt wird.
Die wichtigsten Ausgangsstoffe für die Papierherstellung sind Wasser, Holz und Altpapier. Das Holz erreicht die Papierfabrik als Baumstamm oder als Span: Täglich steuern 30 bis 40 Lastwagen die Papierfabrik an und bringen Holzreste aus Sägewerken. Die Sägespäne und die zerstückelten Baumstämme werden in einer Reinigungsanlage nass aufbereitet, erhitzt, unter Druck gemahlen und gebleicht. Herzstück der Anlage, die aus Holzhackschnitzeln Papierfaserstoffe macht, ist das «Hauptmahlaggregat», wo die Schnitzel zwischen gewaltigen Eisenplatten zerrieben werden. Das Hauptmahlaggregat ist rot gestrichen und wird von den Arbeitern in Perlen «Moulin Rouge» genannt.
Kommunizierende Röhren
Der Altpapieranteil des in Perlen hergestellten Zeitungspapiers beträgt 60 bis 80 Prozent. Die deutschen Maschinenbauer, die in Perlen eine Altpapieraufbereitungsanlage bauten, mussten umlernen, denn die Schweizer lesen weniger Zeitschriften als ihre deutschen Nachbarn, sie bevorzugen Zeitungen, was die Zusammensetzung des Altpapiers und somit die Anforderungen an die Altpapieraufbereitung verändert. Es gibt auch Unterschiede zwischen Stadt und Land: Die Städter geben mehr Couverts ab, die allerdings wegen der Haftkleber in der Papierfabrik nicht beliebt sind. Nach der Einführung einer Kehrichtsackgebühr wurde die Altpapiersammlung häufig zur Abfallentsorgung missbraucht. Deshalb wird Altpapier in Papiersäcken heute nicht mehr akzeptiert, die Papierbündel müssen verschnürt werden. Die Schnüre werden aussortiert, wie auch Büroklammern, Kartonstücke und anderes mehr. Noch vor kurzem beschäftigte die Papierfabrik Perlen Leute, die im Altpapier wühlten, um Fremdkörper herauszufischen. Mittlerweile geht das alles automatisch. 340 Tonnen Altpapier durchlaufen pro Tag ein kompliziertes Röhrenwerk, um von den Druckfarben gesäubert zu werden.
Rund um die Uhr
Um 1 Kilogramm Papier herzustellen, braucht es 100 Liter Wasser. Ist der Papierfaserbrei erst einmal angerichtet, besteht die schwierigste Aufgabe darin, das Wasser wieder loszuwerden. Zu diesem Zweck wird der Papierbrei auf ein Sieb gespritzt, an Vakuumzonen vorbei transportiert, durch eine Pressenpartie geschickt und schliesslich in Schlaufen um dampfbeheizte Zylinder geführt. Auf der «Pionier» bewegt sich das Papier mit 84 km/h, auf der «Caroline» sind es 75 Kilometer pro Stunde. Sofern es keine technische Panne und keinen drastischen Nachfrageeinbruch gibt, laufen die Maschinen rund um die Uhr und auch am Samstag und am Sonntag. Nur über Weihnachten und Neujahr sowie während Revisionen herrscht in den Hallen der Papierfabrik Ruhe. 2003 haben «Caroline» und «Pionier» 282 000 Tonnen Papier produziert. Um die Maschinen in Gang zu halten, die Rohstoffe bereitzustellen und die Endprodukte zum Versand abzufertigen, braucht es 381 Mitarbeiter, die Hälfte davon arbeitet in vier Schichten rund um die Uhr und auch am Wochenende.
Die Pressevielfalt spiegelt sich in den Lagerhallen der Papierfabrik Perlen in einer Vielfalt an unterschiedlichen Rollenbreiten und Rollendurchmessern. Insgesamt muss der Lagerist 240 Positionen verwalten. Auch die Preise variieren: Je nach Abnahmemenge wird ein und dasselbe Produkt unterschiedlich fakturiert. Derzeit sind für 1 Tonne Zeitungspapier 900 bis 1000 Franken zu bezahlen. Diese Preise entsprechen ungefähr denjenigen des Jahres 1975. Im Jahr 2001 erhob sich die Preiskurve zu einem spitzen Gipfel, damals waren die Preise 20 Prozent höher.
Unter der Obhut von Robotern
Beim Einpacken in der Papierfabrik ist die Papierrolle erstmals mit Menschenhänden in Berührung gekommen. Beim Auspacken im Papierlager der NZZ ist wiederum Handarbeit gefordert. Die Männer, die hier arbeiten, tragen Handschuhe. Das Einpackpapier und die obersten Schichten, die während des Transports beschädigt werden können, werden entfernt. Das Papier leuchtet weiss. Einmal ausgepackt, wird das Papier der Obhut von Robotern übergeben, die dafür sorgen, dass die Rollen korrekt präpariert im richtigen Moment am richtigen Ort innerhalb der riesigen Druckmaschine bereit sind.
[2] Peter Tschudin: Grundzüge der Papiergeschichte. Hirsemann, Stuttgart 2002.
Die Rohstoffe
Jede Sekunde wachsen in Schweizer Wäldern 0,26 Kubikmeter Holz. 10 Millionen Kubikmeter sind es im Jahr. Nur knapp die Hälfte dieses Holzes wird verwertet; von der auf 4,8 Millionen Kubikmeter geschätzten Schweizer Holzernte finden 20 Prozent den Weg in die Zellstoff- und Papierindustrie. Insgesamt benötigt diese Industrie 1,36 Millionen Kubikmeter Holz pro Jahr, ein Teil davon wird aus dem Ausland importiert. Der grösste Teil dieses Holzes erreicht die Fabriken aber nicht als Baumstamm, sondern in Form von Holzschnitzeln oder Sägemehl. Gemäss dem Verband der Schweizerischen Zellstoff-, Papier- und Kartonindustrie (ZPK) sinkt der Bezug von Rundholz seit Jahren, während der Restholzverbrauch ansteigt.
Bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren Lumpen der wichtigste Rohstoff für die Papierherstellung. Auf der Suche nach einem Ersatz für diesen Rohstoff, der stets knapp war, wurden die seltsamsten Ideen verfolgt. Ein amerikanischer Papiermühlenbesitzer begann als Rohstoff für die Papierherstellung aus Ägypten Mumien zu importieren und brachte so auch eine Choleraepidemie in die Neue Welt. 1840 nahm der deutsche Webermeister Friedrich Gottlob Keller ein Patent auf ein Verfahren zur Gewinnung von Papier aus Holzfasern.
Bereits 1774 hatte Justus Claproth als Ersatz für die Lumpen die Wiederverwendung von Altpapier vorgeschlagen. Heute ist ist Altpapier der wichtigste Rohstoff der Schweizer Papierindustrie. 58,3 Prozent der Produktion wurden 2003 aus Altpapier hergestellt. Im Jahr 2003 wurden rund 1 095 512 Tonnen Altpapier für die Herstellung von Papier und Karton verbraucht.
Papierverbrauch nimmt zu
2002 wurden auf der Welt pro Mensch 54 Kilogramm Papier produziert. Auf einen Afrikaner kamen 7, einen Westeuropäer 215 und einen Nordamerikaner 337 Kilogramm. Der Papierverbrauch ist gesamthaft gesehen immer noch im Zunehmen begriffen, im Vergleich einzelner Länder zeigen sich aber grosse Unterschiede. Im Jahr 2002 betrug der Pro-Kopf-Verbrauch in den EU-Ländern 215 Kilogramm, in Osteuropa 46 Kilogramm. In Frankreich, England und Deutschland, stagniert der Absatz. In Dänemark, Finnland, Österreich, Schweden und in der Schweiz ist der Verbrauch sogar schon rückläufig, während Länder wie Spanien, Irland, Polen, Tschechien, Ungarn einen höheren Verbrauch aufweisen.