Ökobilanzstudie Silphie-Papier: Wie umweltfreundlich ist die pflanzenbasierte Alternative?

Energiepflanze auf dem Prüfstand: In einer Studie wurden die Umweltwirkungen von Papier auf Basis der „Durchwachsenen Silphie“ untersucht.

Bild: iStock, fotolinchen
03.08.2021

Die mehrjährige Energiepflanze „Durchwachsene Silphie“ ist in der Papierherstellung bislang wenig bekannt. Dabei kann sie einen neuen, nachhaltigen Faserstoff-Lieferanten für die Industrie darstellen. Eine Ökobilanzstudie untersucht das Potenzial der Pflanze im Vergleich zu konventionellem Verpackungspapier.

OutNature ist ein Tochterunternehmen des Umweltdienstleisters PreZero und spezialisiert sich auf Faser- und Papierprodukte als Basis für nachhaltige Verpackungen. Besonderes Augenmerk legt die Firma auf die Energiepflanze „Durchwachsene Silphie“: Sie stammt aus Nordamerika, hat in den vergangenen Jahren in Deutschland als Alternative zum Maisanbau an Bedeutung gewonnen und kommt als Biomasse in Biogasanlagen zum Einsatz. Bei ihr handelt es sich um eine ausdauernde, mehrjährige Wildstaude, die insektenfreundlich ist und positive Effekte auf den Erosions- und Gewässerschutz hat.

Das Fraunhofer Umsicht hat für OutNature nun die Ökobilanz von Silphie-Papier mit der von gebleichtem beziehungsweise ungebleichtem Zellstoffkarton verglichen. Einbezogen in die Analyse waren sowohl der Anbau von Silphie als Biomasse als auch die stoffliche und energetische Verwertung der Fasern einschließlich ihrer Entsorgung.

Keine qualitativen Unterschiede

Qualitativ unterscheiden sich beide Papiertypen laut den Fraunhofer-Untersuchungen nicht: Beide lassen sich zu Verpackungen weiterverarbeiten und bedrucken. Silphie-Papier eignet sich dabei auch für Verpackungsanwendungen mit direktem Lebensmittelkontakt.

Papier und Karton auf Basis von Silphie-Fasern lassen sich über den Papierkreislauf industriell oder die Haussammlung zurückführen und zu neuem Papier verarbeiten. Tiefergehende Untersuchungen hierzu will das Fraunhofer Umsicht demnächst vorlegen.

Sowohl bei der Zellstoffkartonherstellung als auch bei der Silphie-Papierherstellung wird ein Teil der Biomasse energetisch genutzt. Im Fall des Zellstoffkartons ist dies der Ligninanteil des Holzes, beim Silphie-Papier wird die Faser separiert und ein Gärsubstrat erzeugt, das zur Biogaserzeugung genutzt wird.

Positive Klimaeffekte beim Silphie-Papier

Wo es Unterschiede gibt, ist beim Klimaschutz: Hier hat die Studie gezeigt, dass Silphie-Papier gegenüber Zellstoffkarton einige positive Umwelteffekte hat. So wird Süßwasser weniger eutrophiert, Ozonabbau und Smogbildung sind geringer, die Ressourcennutzung von Mineralien und Metallen ist umweltfreundlicher und die Landnutzung verbessert sich aufgrund des hohen Flächenertrags der Pflanze.

Im Hinblick auf den Klimawandel und Verbrauch fossiler Rohstoffe hingegen zeigt der Zellstoffkarton Vorteile – insbesondere, weil vor allem regenerative Energie aus der integrierten Zellstoffproduktion zum Einsatz kommt. Anbaurelevante Umweltwirkungen wie Versauerung des Bodens fallen bei Silphie-Papier ebenfalls höher aus als beim Zellstoffkarton, da für den Wald keine Düngung angesetzt wird.

Auch wird durch die Bewertung der einzelnen Lebenszyklusabschnitte deutlich, dass der Energieverbrauch der nicht-integrierten Papiermaschine maßgeblich für die Umweltwirkungen von Silphie-Papier ist: Denn die hierbei eingesetzte Versuchspapiermaschine befand sich technisch auf dem Stand der 60er-Jahre.

Vorteil durch Biogas-Verstromung

Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Ökobilanz ist der Anteil an Zellstoff im Silphie-Papier. Derzeit werden bis zu 50 Prozent Silphie-Fasern und bis zu 50 Prozent Zellstoff für die Papierproduktion eingesetzt. Die Silphie-Faserproduktion verursacht geringere Umweltwirkungen als die Zellstoffproduktion und weist somit eine deutlich geringere Klimawirkung auf. „Positiv wirkt sich die Erzeugung von Biogas aus Silphie und dessen Verstromung auf die Gesamtbilanz aus“, sagt Dr. Daniel Maga, Gruppenleiter der Nachhaltigkeitsbewertung des Fraunhofer Umsicht.

Für OutNature-Geschäftsführer Thomas Tappertzhofen sind die Ergebnisse der Ökobilanzstudie vielversprechend: „Allein der Papierherstellungsprozess verursacht derzeit noch die größte Menge an Treibhausgasemissionen“, sagt er. „Mit Silphie-Fasern ist es uns gelungen, einen regionalen und nachwachsenden Rohstoff mit transparenter Lieferkette zu generieren, der als Zellstoffsubstitut auch aus ökologischer Sicht sinnvoll ist.“

Verwandte Artikel