Unser Forschungsprojekt FOMOP
Wegweisend für die Papierfertigung von morgen
Unter dem Dach der Modellfabrik Papier entstehen im Verbundprojekt FOMOP, kurz für: Forschungscluster Modellfabrik Papier, disruptive Innovationen für die industrielle Papierfertigung. Die beteiligten Forschungs- und Industriepartner erforschen und entwickeln verschiedene neue Ansätze in den Stufen des Herstellungsprozesses entlang der Papiermaschine. Zusammen verfolgen sie ein Ziel: Den Energiebedarf in der Herstellung um 80 % bis zum Jahr 2045 zu senken und die Fertigung klimaneutraler zu gestalten.
Die Papierfertigung neu denken
Ob Papier, Karton und Pappe, Brötchentüte oder Toilettenpapier – die Herstellung braucht viel Energie, um rund um die Uhr Dampf und Strom für den Produktionsprozess bereitzustellen. Die Papierherstellung gehört zu den energieintensiven Industrien in Deutschland. Um den Primärenergiebedarf zu senken und den Unternehmen zu helfen, ihre Klimaziele von morgen zu erreichen, braucht es disruptive Lösungen. Die Forschungspartner suchen dafür neue Wege. Ihre Aufgabe ist es, an gänzlich neuen Technologieträgern innovative Fertigungskonzepte und neue Ansätze zur Prozessoptimierung für die Erzeugung faserbasierter Papiere zu erforschen und technoökonomisch zu bewerten.
Vier Forschungsschwerpunkte
Das Verbundforschungsprojekt betrachtet den gesamten Fertigungsprozess entlang der Papiermaschine vom Einsatz der Rohstoffe über die Papierlegung bis zur Aufrollung der Papierbahn, aufgeteilt in vier Forschungsschwerpunkte.
SP ¹
Maßgeschneiderte Rohstoffe
Die Papierfertigung braucht eine Vielzahl von Rohstoffen: Fasern, die das Grundgerüst des Papiers bilden, wie auch Füllstoffe und Additive. Die Eigenschaften dieser Stoffe beeinflussen, wieviel Wasser und Energie die Papierfertigung braucht. Erforscht wird, wie sie chemisch oder enzymatisch so modifiziert werden können, dass sie im späteren Prozess weniger Energie und weniger Ressourcen verbrauchen. Untersucht wird auch, welche Rohstoffrezepturen eine trockene Papierfertigung ermöglichen, die kein oder erheblich weniger Wasser als derzeit benötigt.
SP ²
Innovative Systeme im wässrigen Medium
Nach wie vor dient Wasser in der Papierfertigung als Transportmittel, um Altpapier- und Frischfasern aufzuschwemmen, zu verdichten und gleichmäßig abzulegen. Im weiteren Prozess muss es der Papierbahn wieder entzogen werden – erst mechanisch, dann thermisch. Entwickelt werden neue prozesstechnologische Konzepte, um den Energieaufwand zur Trocknung einer feuchten Papierbahn zu senken. Ansätze sind sowohl die Stoffaufbereitung wie die Pressenpartie und die thermische Trocknung in der Trockenpartie.
SP ³
Systemwechsel in Fluid
Gut 60 % des gesamten Energieverbrauchs fallen bei der Papierfertigung allein beim Trocknungsprozess an. Könnte Papier auch gänzlich ohne Wasser für den Fasertransport hergestellt werden? Erforscht werden die Einsatz- und Anwendungspotenziale alternativer Trägermedien wie Luft und verschiedene nicht-wässrige Flüssigkeiten, um Papier trocken oder mit deutlich geringerem Energiebedarf herzustellen.
SP ⁴
Systemische Integration
Was im Labor entwickelt und als Einzelinnovation auf einem Teststand erfolgreich funktioniert, muss sich in das Gesamtsystem der Papierfertigung integrieren lassen und auf die Energieeffizienz einzahlen. Erarbeitet wird ein Bewertungssystem, das die technologischen Innovationen aus den drei Forschungsschwerpunkten ganzheitlich bewertet. Einbezogen werden auch externe Einflüsse wie schwankende Energiepreise und Rohstoffverfügbarkeiten.
FOMOP –
Forschungscluster Modellfabrik Papier
Nachhaltiges Papier als Schlüssel zur klimaneutralen Produktion
Die beteiligten Forschungspartner
Ansprechpartner bei der Modellfabrik Papier
Dr. Jan-Lukas Schäfer
Grupperleiter SP1
Dr. Johannes Lunewski
Grupperleiter SP2
Steffen Flaischlen
Grupperleiter SP3
Jimena Martinez Diaz
Gruppenleiterin SP 4
Fördermittelgeber
Förderkennzeichen: 03STG011A
Projektlaufzeit: 01.08.2023-31.07.2027
Das Projekt wird gefördert durch Mittel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.
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