Herstellung von Druckerzeugnissen

Zu den einzelnen Arbeitsschritten in der Prozesskette haben wir nützliche Informationen in unterschiedlichen Kategorien – Projektbeispiele, beste verfügbare Technik und Videos – für Sie gesammelt. Fahren Sie mit der Maus über einzelne Elemente und erfahren Sie, wie sich Ihre Prozesse optimieren lassen.

Druckvorstufe

Projekte

Umweltschutzvorteile der Direct Imaging Technologie im Offset-Druck mit SPEEDMASTER 74-5 DI

Prozesseigenschaften:

•  durch den Wegfall der Druckvorstufe (direkte Übertragung der Druckplatte auf den Druckzylinder) konnte der Papiereinsatz um 200 kg täglich und der Reinigungsmittelverbrauch um 50 % reduziert werden
• Reduktion der Abwassermengen und Vermeidung von Film- und Chemikalienabfällen

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Beste verfügbare Technik

Abfallvermeidung in der Vorstufe

Die Abfallvermeidung in der Druckvorstufe bietet bereits vielfach Potenzial zur Einsparung von Rohstoffen und Energie. Geschlossene Kreislaufführung als auch eine Umstellung auf digitale Prozesse (Wegfall der Bildträgerherstellung) ermöglichen einen effizienten Verbrauch. Unter anderen können folgende Maßnahmen getätigt werden:

  • Chemie- und abwasserfreie Druckplattenbelichtung
  • Digitalisierung (z.B. Computer-to-Plate)

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Umweltziele Abfall Link

Austausch zwischen Druckdienstleister und Kunde

Ein wichtiger Kernpunkt für ressourceneffiziente Betriebe ist die aktive Einbeziehung und richtige Beratung der Kunden.
Ein Großteil der Kohlendioxidemissionen entsteht besipielsweise bei der Papierproduktion. Kunden müssen daher über die Möglichkeit der Verwendung umweltfreundlicher Recyclingpapiere aufgeklärt werden. Durch die Verwendung angepasster Formatvorlagen, kann zusätzlich Abfall vermieden werden (Minimierung der Makulatur). Auch die Option Druckerzeugnisse im "Print on Demand"-Verfahren herzustellen, sollte dem Kunden vorgestellt werden.

Intensiver Austausch und Beratung mit den Kunden:

  • Formatvorlagen können so angepasst werden, dass der Abschnittrest (Makulatur) minimiert werden kann,
  • Hinweis auf die Möglichkeiten von Recyclingpapier
  • Hinweis auf die Möglichkeit des Drucks "Print on Demand"

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf S. 8-9, 25

Installation eines Colormanagement-Systems

Die Farbtreue beschreibt den Unterschied zwischen Ein- und Ausgabe eines Bildes. Je geringer der Unterschied, desto höher ist die Qualität des Bildes. Farbmanagementsysteme bzw. Colormanagement Systeme werden installiert bzw. genutzt um die Unterschiede zwischen Ein- und Ausgabe des Bildes zu minimieren, sodass Proof-Drucke zum Abgleich der Farbtreue eingespart werden können (Materialeinsparung).

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf S. 9

Unbuntaufbau des Proofs (engl.: Grey Component Replacement, GCR)

Das GCR - System nutzt für dunkelfarbige Bildbereiche nicht mehr eine Mischung der bunten Druckfarben YMC, sondern setzt eine Teilmenge der Druckfarbe Schwarz ein, die durch die weißen, unbedruckten Papierrestflächen und zugemischte Teilmengen der bunten Druckfarben YMC die gewollte Farbnuance bilden. Dadurch kann der Farbverbrauch der bunten Druckfarben reduziert werden. Zusätzlich ergibt sich daraus weniger Makulatur durch einen stabileren Druck als auch kürzere Trocknungszeiten resultierend in geringerem Energieverbrauch.

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf S. 10

Verwenden von Softproofen

Softproofen ermöglichen eine direkte Kontrolle der Druckdatei am Bildschirm und verringern durch bereits vornweg verbesserte Fehler oder Probleme die mit Materialaufwand verbundenen Hardproofs. Es ist dabei drauf zu achten, dass die Anzeigemonitore für die Abnahme im Vorfeld kalibriert werden, sodass die Anzeige dem Enderzeugnis entspricht.

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf S. 10

Materialbeschaffung / Lagerung

Projekte

Entwicklung umweltgerechter Farben und Verfahren für den Verpackungstiefdruck

Prozesseigenschaften:

•  Anwendung des Systems vorrangig für Verpackungstiefdruck auf Folien und für Anwendungen im Illustrationstiefdruck, wasserbasierte Systeme konnten erfolgsversprechend auf Metallfolien gedruckt werden

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Errichtung einer Anlage für die großtechnische Anwendung einer neuen Fertigungstechnologie zur umweltfreundlichen Herstellung lösemittelarmer Lacke und Lasuren

Prozesseigenschaften:

• Ziel: Verringern der Emissionen bei der Herstellung sowie bei Gebrauch durch Konsumenten durch lagerlose Kleinmengenfertigung und Anwendung lösemittelfreier Produkte
• Lieferung mit Tankfahrzeugen: Einsparung von jährlich 200.000 Papiersäcken und 4000 Containern
• Verminderung der VOC-Emissionen um 76 %, Staubbelastung um 85%, Farb- und Lackschlämme um 82 %
• Energieverbrauch um 70 % gesunken

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Großtechnische Demonstration einer Kombimaschine für Dekorpapiere und Digitalbilderpapiere unter Einsatz energiesparender Herstellverfahren

Prozesseigenschaften:

• 40 % weniger Energieverbrauch durch den Einsatz der Kombimaschine im Vergleich zu herkömmlichen getrennten Produktionsmaschinen (75.600 kWh/a)
• Ausschussverminderung  um 2 % durch ein implementiertes Null-Abriss-Konzept
• Materialeinsparungen von Harz und Streichpigmenten für die Imprägnierung durch die Verwendung einer Filmpresse mit Nipco-Technik

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Innovative Techniken für den Zeitungsdruck: Druckversuche mit alternativen Druckfarben für den Zeitungsdruck, die aus gesundheitlicher Sicht und aus Umweltsicht unbedenklich sind

Prozesseigenschaften:

• Mineralöl in recyceltem Papier führt zu Lebensmittelkontaminationen
• Substitution der mineralölhaltigen Farben durch mineralölfreie Farben möglich
• Probleme bei Druckversuchen, Drucken mit mineralölfreien Farben aber möglich
• Deinkbarkeit der mit mineralölfreien Farben hergestellten Zeitungen ist gegeben, aber 20 % weniger Papierfasern können wiedergewonnen werden

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Kriterien für nachhaltige Druckpapiere

Prozesseigenschaften:

• Erstellung von Leitlinien für die nachhaltige Papierbeschaffung
• Identifikation von bestehenden und umgesetzten Umweltschutzansätzen und -standards im Verlags- und Druckereiwesen

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Umbau einer Papiermaschine zur Multiproduktanlage

Prozesseigenschaften:

• Ziel: Umbau einer Papiermaschine zur verstärkten Nutzung von Altpapier sowie Herstellung von Recyclingpapieren mit hohem Altpapieranteil (bis zu 100 %)
• Qualität des Recyclingpapiers beinahe mit Frischfaserpapierqualität vergleichbar
• Energieeinsparungen von 75.000 MWh jährlich
• jährlich 19.100 t weniger Kohlendioxid-Ausstoß
• Verwendung von biologisch gereinigtem Wasser führt zur Reduktion der Abwassermengen um 2 m³/t (bei der Herstellung weißer Papiere)

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UV-Farben erobern den Tiefdruck

Prozesseigenschaften:

• Einsatz lösemittelfreier Farben, die unter UV-Licht verhärten führt zu geringeren Emissionen

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Wissenschaftlich-technische Grundlagen sowie Verfahrens- und Komponentenentwicklung für den lösemittelfreien Verpackungstiefdruck

Prozesseigenschaften:

• Entwicklung von UV-härtbaren Druckfarben auf Vinyletherbasis
• keine Lösemittelemissionen, daher gut geeignet für Verpackungen von Lebensmitteln

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Beste verfügbare Technik

Auswahl passender Lagerstrategien

Die Auswahl einer geeigneten Lagerstrategie ist elementar. Dabei gilt es die Unternehmensstrategie sowie den vorherrschenden Materialfluss zu berücksichtigen. Wurde die richtige Strategie gefunden, lassen sich einerseits die Kosten bei Neubau senken, andererseits können Durchsatzleistung und Platzausnutzung optimiert werden. Die Umsetzung der Lagerstrategie erfolgt durch die Lagerorganisation, die einerseits dafür Sorge trägt, dass die Lageraufgabe erfüllt wird, andererseits auch für die Integration in das Gesamtunternehmen verantwortlich ist. Eine Herausforderung dabei ist die Wahrung von ausreichender Transparenz, ohne dass der Verwaltungsaufwand zu groß wird. Unterschieden wird im Wesentlichen  zwischen zwei Strategien: Belegungs- und Bewegungsstrategien.
Bei Belegungsstrategien werden die Plätze und Lagerzonen auf denen die Produkte gelagert und bereitgestellt werden sollen, festgelegt. Beispiele dafür sind Schnellläuferkonzentration, feste Platzzuordnung, freie Lagerplatzzuordnung, zonenweise feste Lagerplatzzuordnung, Gleichverteilungsstrategie, Platzanpassung und artikelreine/chargenreine Platzbelegung.
Bei Bewegungsstrategien liegt der Schwerpunkt auf dem Festlegen der Reihenfolge in der Ein-, Um-, Auslagerungen vom Fördersystem und von den Lagergeräten vorgenommen werden. Bewegungsstrategien wären FIFO (First in – First out), LIFO (Last in – First out), die Querverteilungsstrategie, die Einzelspielstrategie, die Doppelspielstrategie oder die Strategie der Wegoptimierung.

Quelle(n):

  • Neugebauer, R. (2013): Handbuch Ressourcenorientierte Produktion. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, München, ISBN 978-3-446-43008-2 S. 69 f.

Druckfarben auf Pflanzenölbasis

Druckverfahren: Bogenoffset-Druck

Druckfarben auf Pflanzenölbasis bestehen aus erneuerbaren Ressourcen und werden den „sauberen Technologien“ zugeordnet. Tatsächlich gibt es bislang aber keine vollständige Ökobilanz, die dieses auch belegt. Sicher ist, dass der beim Deinking entstehende Schlamm besser biologisch abbaubar ist als bei konventionellen Druckfarben.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 68 Link

Elektronenstrahl (ES)-härtende Druckfarben

Druckverfahren: Flexo-/Verpackungstiefdruck

ES-härtende Druckfarben ermöglichen das Reduzieren der VOC-Emissionen aus der Druckfarbe auf null. Sie sind lösemittelfrei und bestehen aus Monomeren. Zum Erhärten werden sie einer Elektronenbestrahlung aus einer Vakuumröhre ausgesetzt. Diese Trockner sind in der Regel teuer in der Anschaffung, gleichen dies aber aus durch niedrige bis moderate Betriebskosten.
Da die Druckfarben nur bei Elektronenstrahlen erhärten, können sie lange in Farbwerken und -behältern gelagert werden, ohne dass eine Reinigung erforderlich wird.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 84 Link

Integrative Gestaltung der Faktoren Technik und Mensch mit Lean Warehousing für effiziente, nachhaltige Lagerprozesse

Lean Warehousing stellt eine Kombination der 2 Basis-Philosophien Lean Management (effizientes Abstimmen aller Wertschöpfungsstufen aufeinander) und Six Sigma (Managementsystem zur Prozessverbesserung) dar und ist eine Lagermanagement-Methode zur bedarfsgerechten und synchronen Logistik, zur Führung und Mitarbeitereinbindung, zur Gewährleistung der Qualität und zur robusten Prozessgestaltung, die einem kontinuierlichem Verbesserungsprozess unterliegen. Dazu werden Einzelelemente der genannten Gestaltungsbereiche optimiert, wie beispielsweise
• Bedarfsgerechte, synchrone Logistik: u. a. Lagersegmentierung, effiziente Kommissionierstrategie
• Führung und Mitarbeitereinbindung: u. a. KVP-Workshops, Setzen von Zielvereinbarungen, Visuelles Management
• Qualität und robuste Prozesse: u. a. Arbeitsplatzgestaltung, Arbeitssicherheit, Auditierung

Quelle(n):

  • Augustin, H. (2010): Integrative Gestaltung der Faktoren Technik und Mensch mit Lean Warehousing für effiziente, nachhaltige Lagerprozesse. In: Institut für Logistik und Materialflusstechnik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg: 15. Magdeburger Logistiktagung. Effiziente und sichere Logistik. auch verfügbar als PDF unter: , S. 29 - 35 Link

IPA-Ersatzstoffe (IPA=Isopropanolalkohol)

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Grundsätzlich sollte die IPA-Konzentration im Feuchtmittel möglichst gering gehalten werden. Dies kann beispielsweise durch Additive (vor allem Glykolether) realisiert werden. Sie werden in geringen Mengen dem Feuchtmittel zugefügt, um den IPA-Anteil zu reduzieren oder in manchen Fällen komplett zu ersetzen. Auf diese Weise kann eine IPA Konzentration von 2-8 % erreicht oder sogar komplett auf IPA verzichtet werden.
Mögliche Additive wären: Propylenglycol, Glyzerin, Dihydro-3-Methyl-2,5-Furandion oder Butyldiglycol. Wichtig ist dabei die Auswahl von Glykolether, deren Ozon-Bildungspotential das des IPAs nicht überschreiten sollte.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 69 f. Link

Just-in-time-Management

  • Das Anwenden eines Just-inTime-Managements stellt sicher, dass bestellte Mengen an Material, wie z.B. Lacke oder Druckfarben, die für spezifische Arbeiten verwendet werden, der Menge entsprechen, die benötigt wird.

  • Somit fällt weniger Abfallmaterial an und es werden weniger Rohstoffe verwendet. Ferner findet eine Kostenminderung durch optimierte Logistik statt.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2004): Merkblatt über Beste Verfügbare Techniken in der Gießereiindustrie. Umweltbundesamt, Dessau S. 424

Lageranalyse

Zur Findung einer geeigneten Lagerstrategie wird zunächst eine Lageranalyse durchgeführt. Sie dient der Aufdeckung von Kostensenkungspotentialen und erlaubt das Ableiten von Maßnahmen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz. Dafür werden bei einer Analyse der Ist-Situationen alle Werkstoffe betrachtet und nach verschiedenen Gesichtspunkten gruppiert und bewertet. Insgesamt unterscheidet man zwischen 3 Verfahren zur Lageranalyse: die ABC-Analyse, die XYZ-Analyse sowie die kombinierte ABC- und XYZ-Analyse.

Quelle(n):

  • Neugebauer, R. (2013): Handbuch Ressourcenorientierte Produktion. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, München, ISBN 978-3-446-43008-2 S. 70 f.

Lagerverwaltung

Um Material- und Informationsfluss koordinieren zu können, bedarf es einer Lagerverwaltung. Diese dient der Erfassung der Bestände im Lager und liefert ein genaues Abbild der Lagerstruktur. Auf diese Weise wird ausreichende Transparenz geschaffen, wodurch kritische Zustände aber auch Optimierungspotentiale rechtzeitig erkannt werden können.

Quelle(n):

  • Neugebauer, R. (2013): Handbuch Ressourcenorientierte Produktion. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, München, ISBN 978-3-446-43008-2 S. 75

Mehrwegverpackungen für den Warentransport

Um zur Reduktion des Abfallaufkommens beizutragen, sollte stets auf Mehrwegverpackungen zurück gegriffen werden. Durch die mehrfache Wiederverwendung der Verpackungen sind sie nicht nur aus ökologischer Sicht zu bevorzugen, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht. Des Weiteren besteht die Möglichkeit das Umweltzeichen „Blauer Engel“ für die Verwendung von Mehrwegverpackungen zu erlangen.

Quelle(n):

  • RAL gGmbH (2016): Umweltfreundliche Mehrweg-Transportverpackungen [online]. RAL gGmbH, verfügbar unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link

Mobile Datenerfassung – Lagerprozesse effizienter gestalten

Durch mobile Datenerfassung (kurz: MDE) können Lager- und Logistikprozesse ortsungebunden jederzeit mit mobilen Endgeräten einfach erfasst und aufgerufen werden. Diese sind mit dem WLAN-Netz verbunden und ermöglichen eine Echtzeitkommunikation. Auf diese Weise bleiben die laufenden Prozesse für Mitarbeiter transparent. Dies steigert die Flexibilität und führt zu einer hohen Zeitersparnis, da Bestände nicht nachträglich abgeglichen werden müssen. Des Weiteren führt der Einsatz von MDE zu einer Minderung der Fehlerquote bei der Erfassung von Lagerdaten und trägt somit zu einer Steigerung der Effizienz im Lager bei.

Quelle(n):

  • Dr. Thomas + Partner GmbH & Co. KG (2013): Mobile Datenerfassung. Pick-by-MDE [online]. Dr. Thomas + Partner GmbH & Co. KG, 24. Jun. 2013, verfügbar unter: Link
  • Reisner, N. (2014): Mobile Datenerfassung – Lagerprozesse effizienter gestalten [online]. logic-base GmbH, 4. Apr. 2014, verfügbar unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link

Substitution von Stoffen

  • Die Oberflächenbehandlung mit Lösemitteln benutzt eine große Auswahl an Chemikalien in einer großen Anzahl von Prozessen. Die Verwendung anderer, z.B. weniger gefährlicher Stoffe (Substitution), kann über einen der drei Wege erreicht werden:

  1.  
    1. Direkter Ersatz eines Stoffes durch einen weniger gefährlichen.

    2. Ersatz durch andere Prozesse oder Techniken, die weniger gefährliche Stoffe verwenden.

    3. Veremidung des Oberflächenbehandlungsprozesses in der Anlage und Verwenden z.B. vorlackierter Materialien in der Produktion (z.B. Herstellung weißer Ware oder von Bauplatten). Diese Art der Substitution kann sich als Umweltvorteil erweisen (z.B. in Ökobilanzen) und kann durch den Betreiber berücksichtigt werden, wenn er verschiedene Ziele erreichen möchte, einschließlich der Minderung der VOC-Emissionen.

  • Die Substitution trifft nicht nur auf Lösemittel zur Reinigung der Oberflächen, der Anlagen und Ausrüstungen zu, sondern auch auf andere im Prozess verwendete Komponenten, wie z.B. Pigmente, Konservierungsstoffe, Binder, oberflächenaktive Substanzen usw.

  • Vorteile:

    • Minderung der Verwendung gefährlicher Stoffe, z.B. Lösemittel und der Mengen, die in die Umwelt gelangen, entweder geplant (z.B. im Abgas) oder ungeplant (z.B. durch diffuse Emissionen, Lecks, Unfälle beim Umgang usw.)

    • Einsparungen an Energie für Prozesse oder Abgasbehandlung, Verwendung von weniger Rohstoffen für den Prozess oder für die Abwasserbehandlung, geringerer Wasserverbrauch, Erzeugung von weniger Abfall und geringeren Belastungen durch Lärm oder Staub usw.

    • Substitute können kostengünstiger sein

    • ggf. verbesserte Qualität und Zuverlässigkeit des Prozesses

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 485 Link

UV-härtende Druckfarben

Druckverfahren: Flexo-/Verpackungstiefdruck

UV-härtende Druckfarben kommen gänzlich ohne Lösemittel aus und erhärten mithilfe von UV-Strahlung. Durch ihre Anwendung kann der Anteil an Lösemittelemissionen erheblich reduziert werden.
Schwierigkeiten bereitet allerdings die Reinigung der Druckmaschinen. UV-härtende Druckfarben lassen sich nur schwer mithilfe von Lösemitteln entfernen und erfordern eine sehr  arbeitsintensive Reinigung. Dies kann zu schwerwiegenden Zeitverzögerungen und Qualitätsproblemen führen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 82-83 Link

Verwenden von Retentionsdruckfarben

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Um den verbleibenden Toluol-Anteil in Druckerzeugnissen zu verringern, bietet sich die Anwendung von sogenannten Retentionsfarben an. Sie verfügen über eine modifizierte Zusammensetzung, die die Filmbildung hinauszögert und das Verdampfen von Toluol über eine längere Zeitspanne erlaubt. Auf diese Weise kann mehr Toluol währen der Trocknungsphase entweichen, sodass weniger Schadstoff im Endprodukt verbleibt.
Insgesamt ist so eine Verringerung der Toluolmenge im Produkt am Ausgang der Druckmaschine um 30-50% möglich. Auch diffuse Emissionen können um 1 % der Gesamteinsatzmenge reduziert werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 95 Link

Wasserbasierte Druckfarben

Druckverfahren: Flexo-/Verpackungstiefdruck

Konventionelle Druckfarben im Flexo- und Verpackungstiefdruck bestehen bis zu 80 % aus Lösemittel. Die meisten Verpackungs- und Flexodruckanlagen verfügen daher über komplexe Abgasbehandlungsanlagen, die übermäßige diffuse Emissionen weitestgehend verhindern. Alternativ wäre der Austausch konventioneller Druckfarbe mit wasserbasierter Druckfarbe vorstellbar. Zwar ergibt sich hier nur ein kleiner Vorteil bezüglich der Lösemittelemissionen (bei konventionellen Druckfarben werden Emissionen durch Abgasanlagen behandelt), allerdings kommt es insgesamt zu einem geringeren Gesamtenergieverbrauch, da bei Verwendung von wasserbasierten Druckfarben auf Abgasbehandlungsanlagen verzichtet werden kann.
Nachteilig ist hingegen die größere Menge an Abfallfarbe, die erzeugt wird.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: S. 84-85 Link

Herstellung Druckplatte / Bildträger

Projekte

Einsatz von Keramikrasterwalzen als Druckbildspeicher und eines Inkjetdruckers zur Einbringung des Bebilderungsmaterials

Prozesseigenschaften:

• vier- bis fünffache Verringerung des Energieeinsatzes bei der Bebilderung einer Keramikwalze im Vergleich zu einer verchromten Kupferwalze
• Materialeinsparungen durch den geringeren Aufwand der Druckzylinderaufbereitung zur erneuten Bebilderung

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Entwicklung von Nickelschichten und eines angepassten Laser-Abtragverfahrens zur hochauflösenden Direkt-Lasergravur

Prozesseigenschaften:

• Einsatz von Nickelschicht als Ersatz für Kupfer-Chromschichten auf Tiefdruckzylindern umgesetzt

Zur kompletten Projektbeschreibung

PIKOFLAT - System- und Verfahrenstechnik zur Großflächenstrukturierung mit Hochleistungs-Pikosekundenlasern

Prozesseigenschaften:

• ultrakurze Laserpulse zur Strukturierung von Prägewalzen
• Lasertechnologie als Alternative zu nasschemischen Ätzverfahren schonender für die Umwelt

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Beste verfügbare Technik

Umstellung auf Computer-to-Press / Direct Imaging Technologie

Druckverfahren: Bogen- und Rollenoffset / Siebdruck

Beim Computer-to-Press-Verfahren wird das zu druckende Motiv direkt auf die Druckplatte in der Druckmaschine übertragen. Dafür müssen alle Daten in digitalisierter Form vorhanden sein. Ein Bildträger wird nicht benötigt, sodass die Zwischenschritte der Druckformherstellung sowie des Proofs entfallen (Druckvorstufe). Ohne zusätzliche Filmbelichtung oder den Einsatz von Chemikalien, wird das Motiv durch Hitze in eine Polyester-, Aluminiumfolie (Thermalplatten) oder einen Edelstahlzylinder mit Thermoplastbeschichtung übertragen. Auf diese Weise können Arbeitsaufwand, sowie Materialverbrauch enorm reduziert werden (keine Filme, keine Chemikalien, geringere Papiermakulatur etc.)

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Papier und Druck - Umweltziele Digitaldruck Link

Verwendung von prozesslosen und chemiefreien Offsetplatten

Druckverfahren: Bogen- und Rollenoffset-Druck

Die Verwendung sogenannter prozessloser Offsetplatten ermöglicht den Verzicht auf Chemikalien bei der Druckplattenherstellung. Der Prozess der Plattenbelichtung entfällt, stattdessen wird das Motiv mithilfe von Infrarotstrahlung oder violettem Licht auf die Druckplatte übertragen. Platten, die auf Infrarotstrahlung reagieren, verhalten sich dabei ähnlich wie Thermalplatten und verfügen über einen mit thermoplastischen Teilchen beschichteten Aluminiumträger, während Platten, die auf violettes Licht reagieren, mit Fotopolymeren versehen werden. Diese Technologie ermöglicht nicht nur den Wegfall von Chemikalien, sondern führt auch zu einer Reduktion des Wasserverbrauchs. Es ist jedoch zu beachten, dass Prozesslose Offset-Druckplatten nur eine geringe Standzeit besitzen und sich somit nur für geringe Auflagen lohnen.

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Druckplatten Link

Druckprozess

Projekte

CTG - Computer-to-Glass - Siebfreies, tonerbasiertes elektrostatisches Druckverfahren

Prozesseigenschaften:

• Lösemittelfreies Druckverfahren als Ersatz zur Siebdrucktechnik, welches zum Druck auf u.a. Bau, Architektur oder Kfz Glasflächen angewendet werden könnte

Zur kompletten Projektbeschreibung

Energie- und Emissionseinsparung im Dekordruck durch die Anwendung des Digitaldruckverfahrens mittels Side-Shooter-Technologie

Prozesseigenschaften:

• Ziel des Projektes: Beweis von Energie- und Emissionseinsparungen durch Einsatz von Digitaldruckverfahren mittels Side-Shooter-Technologie und wasserbasierter Inkjet-Farben gegenüber Rotationsdruckverfahren
• Digitaldrucktechnik bietet neben schonenderem Umgang mit Rohstoffen und Energie auch neue Anwendungsmöglichkeiten, die mit Rotationsdruckverfahren nicht realisiert werden können

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Energie- und ressourceneffizientes digitales Druckverfahren in der Dekorindustrie (Er2D2)

Prozesseigenschaften:

• Ersatz des energie- und ressourcenintensiven Tiefdruckverfahrens bei der Herstellung von Dekordrucken durch Digitaldruck
• jährlich Ersparnis von 260.690 kWh elektrischer und 180.000 kWh thermischer Energie möglich
• Reduktion der Kohlendioxidemissionen um ca. 678.000 kg, Makulatur um 344.000 kg, Wasserverbrauch um 1.160 m³, Kupferverbrauch um 4160 kg, Chromsäure um 693 kg jährlich möglich

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Energieeffizienz im Heatset-Rollenoffset-Druck

Prozesseigenschaften:

• Steigerung der Energieeffizienz durch Umstellung des Trocknungsprozesses auf indirekte Beheizung mit Prozessdampf basierend auf einem integrierten Gas-Dampf-(GiD)-Prozess

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Entwicklung einer energie- und ressourceneffizienten, kompakten, modularen Verpackungsdruckmaschine

Prozesseigenschaften:

• Ziel: Druckmaschine mit Siebdruck-, Flexodruck-, Heißpräge- und Digitaldruckeinheiten zur Dekoration von Verpackungen
• Verminderung der VOC-Emissionen auf Null durch Einsatz von lösemittelfreien UV-Farben/-Lacken und Vermeidung von Etiketten-Haftklebern
• Materialeinsparungen durch Direktbedruckung (Verzicht auf Etiketten)
• Senkung der Rüstzeiten um bis zu 50 %
• Senkung des Platzbedarfs um 62,5 %
• Energieeinsparungen um 50 % durch geringere Anzahl von Antrieben

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Entwicklung eines nichtflüchtigen Ersatzstoffes für das Isopropanol in Feuchtmitteln für den Offset-Druck

Prozesseigenschaften:

• Verringerung der Emissionen um 3.000 - 4.000 Tonnen Isopropanol bei Einsatz von 1000 t des entwickelten Produktes AlkoGreen (im Bogenoffset-Druck)
• Kosteneinsparungen durch geringere Verbrauchsmengen im Vergleich zu Isopropanol (im Bogenoffset-Druck)

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Kriterien und Anforderungen zur Nachhaltigkeit von Druckprozessen

Prozesseigenschaften:

• Erstellung von Leitlinien und Anforderungen zur Nachhaltigkeit in Druckprozessen
• Identifikation von bestehenden und umgesetzten Umweltschutzansätzen und -standards im Verlags- und Druckereiwesen

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Offset-Druckmaschine mit UV-Flexo-Lackwerk

Prozesseigenschaften:

• Vermeidung und Reduktion von Lösemittelemissionen, insbesondere IPA durch Verfahrenskombination
• Inline-Veredelung setzt zusätzlich Einsparpotenziale bei der Anlauf- und Produktionsmakulatur (Ausschuss) um

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Offset-Feuchtwerk

Prozesseigenschaften:

• Wesentliche Einflussfaktoren auf die Dicke der Feuchtmittelschicht sind Geschwindigkeit, die Kontaktstreifenbreite zwischen Tauchwalze und Dosierwalze, der Feuchtmittelzusatz oder die Feuchtmitteltemperatur

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Realisierung eines innovativen und umwelttechnisch herausragenden Investitionsvorhabens im Bereich des industriellen Digitaldrucks (Bedruckung zylindrischer Hohlkörper)

Prozesseigenschaften:

• Ersatz des Siebdruckverfahrens zur Bedruckung von Kunststoffkartuschen durch Digitaldruckverfahren
• jährliche Ersparnis von 3 t Farbe und bis zu 210 t Kunststoff für Kartuschen möglich
• Reduktion der Sondermüllmenge um 15 t und weitere Abfälle um bis zu 2,4 t im Jahr
• Energieeinsparungen von 450.000 kWh im Jahr, sowie Verringerung der Kohlendioxidemissionen um 270 t

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Umweltfreundliches Druckverfahren für Porzellan

Prozesseigenschaften:

• Entwicklung einer neuen Farbe als erste Grundlage zur Herstellung von Tonern für bleifreie Schnellbrand-Dekoration im Vierfarbsatz

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Beste verfügbare Technik

Automatische Farbversorgung für häufig genutzte Farben bzw. Lacke

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Zur Reduktion des Abfallaufkommens ist eine automatische Farbversorgung für häufig genutzte Farben zu erwägen. Dafür wird die Farbe in 1.000 m³ Behältern über druckluftbetriebene Rohrleitungsanlagen in die Farbwerke geleitet. Dies führt nicht nur zur Minderung der Abfallmengen, sondern auch zur Verkürzung der Handhabungszeiten. Eine solche Technologie weist zwar hohe Kosten in der Anschaffung auf, diese lassen sich aber über die neu gewonnenen Kosteneinsparungen wieder ausgleichen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 38, 40

Direkte Zuleitung der Druckfarbe sowie des Lösemittels aus dem Vorratstank

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck / Flexodruck

Farben und Lösemittel können über ein Leitungssystem direkt aus dem Vorratstank zu den Druckeinheiten transportiert werden, dadurch resultiert eine verringertes Verschüttrisiko beim Transportieren und Umfüllen, geringere Emissionen durch den Wegfall der Öffnung von Tanks und Vorratsbehältern als auch eine bessere Überprüfung durch eine Durchflussmessung. Die Anwendung erzeugt ein verringertes Abfallaufkommen sowie weniger Behälter und Material, das zu reinigen ist. Leitungen für Lösemittel sollten oberirdisch verlegt werden, da ein erhöhtes Risiko an Boden- und Grundwasserverschmutzungen im Falle von unterirdischen Leitungen besteht. Wichtig ist die kontinuierliche Wartung der Leitungsrohre für die Lösemittel, damit möglichen Leckagen an typischen Bauteilen wie Pumpen, Ventilen und Flanschen ordnungsgemäß vorgebeugt werden kann.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 428 - 429 Link

Einsatz von automatisierten Mischsystemen

Druckverfahren: Flexo- und Verpackungstiefdruck  

Um die erforderliche Farbe mit automatischen Mischsystemen zu mischen, ist zumeist der Einsatz von Standardfarben notwendig. Bei Verwendung von computergesteuerten Anlagen ist auch der Einsatz von nicht-standardisierten Farben möglich, das die Installation von spezifischer Software voraussetzt. Durch die automatisierte Mischung ergibt sich eine Ressourcen- und damit Abfallreduzierung. Es können ca. 15 Prozent an VOC-Emissionen eingespart werden, da rund 1 bis 2 Prozent weniger Lösemittel benötigt werden. Die Abfalldruckfarbe reduziert sich um bis zu 75 Prozent, da keine Farbkorrektur notwendig ist und die Druckfarbenmenge genau dosiert werden kann. Die Farbmischsysteme mit einem Verbrauchsrechner ausgestattet, der die benötigte Farbmenge berechnet. Dies führt ebenfalls zur Reduzierung der Druckfarbe, die nach Auftragsabschluss in den Druckwerken verbleibt. Hinzukommend sind einige Geräte in der Lage, die Restfarbmengen für andere anzumischende Farben zu verwenden. Reinigungsmittel werden zusätzlich eingespart.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 425 - 426 Link

Exakte Justierung der Farbwalzen

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Die Farbwalzen befinden sich im Farbwerk. Die Farbauftragswalzen bringen die Farbe auf den Druckplattenzylinder auf. Dieser druckt auf den Gummituchzylinder und von dort wird die Farbe auf das Substrat übertragen. Die Walzen der Druckmaschine sollten dabei exakt aufeinander angepasst werden. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die IPA-Konzentration so gering wie möglich sind. Moderne Druckmaschinen sind in der Regel bereits mit einer exakten Walzenjustierung ausgestattet, wobei Maschinenhersteller empfehlen, eine 3- bis 4-malige Nachjustierung des Farbwerkes pro Jahr vorzunehmen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 73 Link

Hydrophile Feuchtwalzen und Gegendruckwalzen

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Mithilfe hydrophiler Feucht- und Gegendruckwalzen lassen sich sehr dünne Feuchtigkeitsfilme mit geringen IPA-Konzentrationen auf den Walzen erzeugen. Dadurch kann eine Verminderung des IPA-Gehalts um 2 – 3 % von der Ausgangskonzentration erreicht werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 72 Link

Kontrolle der Wasserhärte des Feuchtmittels

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Bevor Leitungswasser als Feuchtmittel verwendet werden kann, muss es vorher oftmals konditioniert werden. Grund dafür ist die je nach Region schwankende Wasserqualität, die einen entscheidenden Einfluss auf die Eigenschaften des Feuchtmittels sowie den Emulsionsgrad der Farbe hat. Aus diesem Grund muss eine Kontrolle der Wasserhärte des Feuchtmittels erfolgen. Beim Offset-Druck wird eine Härte von 70 - 140 ppm CaCO3 angestrebt. Dies wird durch Entmineralisierung und Härteausgleich des Rohwassers, sowie Beimengung von Additiven erreicht. Die Bestimmung und Kontrolle der Wasserhärte erleichtert die genaue Dosierung der Additive, darunter auch IPA, und führt zu einer effizienteren Kühlung und Filterung. Als Folge daraus verringert sich der Energieverbrauch sowie die Abwasser- und Abfallmenge. Auch die Emissionen von IPA können reduziert werden, da durch genaue Kenntnis der Wasserhärte auch die exakte Dosis an IPA bestimmt werden kann.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 76 Link
  • MHM Holding GmbH (kein Datum): Feuchtmittel im Offsetdruck. hubergroup Deutschland GmbH, auch verfügbar als PDF unter: , S. 3 Link

Optimieren der IPA-Konzentration im Feuchtmittel

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Für eine optimale, also möglichst geringe IPA-Konzentration, müssen folgende Punkte berücksichtigt werden:
• Die Einstellung der Druckmaschine hat mit großer Sorgfalt zu erfolgen.
• Die IPA-Konzentration muss kontinuierlich gemessen werden, beispielsweise durch Infrarot- oder Ultraschallmessgeräte. Durch solch eine Überwachung sollen unerwünschte Betriebszustände vermieden und gegebenenfalls gemeldet und beseitigt werden.
• Es sollte auf Druckfarbe zurück gegriffen werden, die mehr Wasser aufnehmen kann als herkömmliche Farbe. Dies erleichtert das Drucken mit Farben mit geringem IPA-Anteil.
• Wasserhärte sowie pH-Wert müssen genau eingestellt werden. Desweiteren ist eine Überwachung der Wasserqualität erforderlich.

 

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: . S. 68 Link
  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau , S. 38, 42 f.

Umstellung auf wasserlosen Offset-Druck

Druckverfahren: Offset-Druck

Beim konventionellen Offset-Druck kommt Feuchtmittel zum Einsatz, das in der Regel mit IPA konditioniert wird. Es gibt allerdings auch Verfahren, die komplett auf den Einsatz von Feuchtmittel verzichten. Beim sogenannten wasserlosen Offsetverfahren wird keine Feuchtwasser-/Öltrennung benötigt: die nichtbildtragenden Bereiche werden mit einer Beschichtung versehen, die bewirkt, dass sich die Druckfarbe nicht absetzt. Es kommen demnach keine Feuchtmittelzusätze und kein Wasser zum Einsatz, sodass keine Lösemittelemissionen oder Abwasser entstehen können. Ein weiterer Vorteil ist die bessere Druckqualität und das schnellere Einrichten der Anlage.
Zu bedenken ist allerdings die Notwendigkeit einer Farbwerktemperierung, die zusätzlich Energie benötigt. Der zusätzliche Energieverbrauch lässt sich aber ausgleichen, da keine Energie für das Feuchtmittel aufgewendet werden muss.

 

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 76-77 Link

Verwenden eines Sprühsystems im Feuchtwerk

Druckverfahren: Coldsetoffset-Druck

Für den Zeitungsdruck ist der Einsatz von Sprühsystemen im Feuchtwerk geeignet, die nur geringe IPA-Konzentrationen benötigen. Anstelle der üblichen Walzen werden Sprühdüsen, die hin- und her bewegt werden, zum Auftragen des Feuchtmittels verwendet. Eine exakte Dosierung von dünnen Wasserfilmen ist zwar nicht möglich, für den Zeitungsdruck aber auch nicht weiter erforderlich.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 73 Link

Weiterverarbeitung

Projekte

Entwicklung eines energiesparenden Verfahrens zum maschinellen Klebebinden mittels Dispersionsklebstoffen

Prozesseigenschaften:

• tägliche Energieersparnis von 130 kWh, entspricht 40.000 MWh pro Jahr bei 1.500 Buchbindemaschinen in Deutschland

Zur kompletten Projektbeschreibung

Neues Verfahren zum Binden von Büchern unter der Verwendung von Kaltleim

Prozesseigenschaften:

• durch das Klebenbindeverfahren können bis zu 80 % Energiekosten und bis zu 50 % Materialaufwand eingespart werden

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Prototypische Entwicklung einer umweltfreundlichen In-Line Kaschierung für strahlenhärtbare Verpackungsverbunde im Flexodruck

Prozesseigenschaften:

• durch Einsatz des neuen Klebers mit geringerer Lösemittelkonzentration kann eine Kostenersparnis von 50.000 bis 100.000 € jährlich erreicht werden

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Beste verfügbare Technik

Lackierungen vorzugsweise mit Druckölen oder wasserbasierten Lacken

Für die Veredelung von Druckerzeugnissen sollte möglichst auf lösemittelbasierende Lacke sowie PVC-Folien verzichtet werden. Es wird empfohlen Lacke auf Wasserbasis oder aber Drucköle zu verwenden. UV-Lacke sind zwar frei von Lösemitteln und weisen einige Vorteile wie eine gute Kratz- und Chemikalienbeständigkeit oder eine schnelle Trocknung auf, allerdings erfordert das Auftragen des Lackes einen höheren Energieaufwand. Auch das Entfernen des Lackes von den Papierfasern erweist sich bei UV-Lacken als schwieriger.

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Materialien - UV-Farben und UV Lacke Link
  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Materialien - Lack Link

Verwenden von Klebstoffen mit geringen Schmelztemperaturen

Aktuell liegen die Schmelzpunkte von PUR-Klebstoffen (Polyurethan) bei ca. 140 °C, während sie zu früheren Zeiten bei rund 180 °C lagen. Der Vorteil ergibt sich aus geringeren Emissionen der giftigen Isocyanate, die während der Verarbeitung freigesetzt werden.

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf S.12

Verpacken und Versand

Projekte

Optimierte Verpackungslogistik in der Kreislaufwirtschaft

Prozesseigenschaften:

• Optimierung der Redistributions- und Distributionslogistik von Verpackungen, welche für Transport von Produktionsmaterialien oder –reststoffen im Rahmen des Materialrecyclings eingesetzt werden können
• Aufbringen von Transpondern mit RFID (Radio-Frequency-Identification)-Systemtechnologie auf Transportverpackungen für Materialdatenerfassung am Packstück
• zu erwarten: RFID-Technologie führt zu weniger Papierverbrauch, höherer Recyclingquote, höherem Energieverbrauch

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Sustainpack – Intelligente umweltfreundliche Verpackung

Prozesseigenschaften:

• tägliche Energieersparnis von 130 kWh, entspricht 40.000 MWh pro Jahr bei 1.500 Buchbindemaschinen in Deutschland

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Umweltentlastung in der Produktion und Nutzung von Verpackungen aus Verbundfolien durch Halbierung des Materialeinsatzes

Prozesseigenschaften:

• Ergebnis: Reduktion der Foliendicke um 50 % bei gleicher bis besserer Barriereeigenschaft gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf (biaxiale BO-Folienverbunde)
• Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (E-Modul, Biegeteifigkeit) von Folien auf BOPP- und BOPET-Basis

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Beste verfügbare Technik

Mehr Effizienz durch Standardisierung

Eine Standardisierung der Verpackung führt zu einem vereinfachten Handling im Lager, sowie in der Verpackungsverwaltung. Dadurch verringert sich die Fehlerquote. Ein weiterer Vorteil ist der verringerte Aufwand in Beschaffungs- und nachgelagerten Prozessen. Eine Beschleunigung der Abläufe kann durch zusätzliche Kennzeichnungen erzielt werden. Insgesamt führt die Standardisierung von Verpackungen nicht nur zu einer erhöhten Prozesssicherheit, sondern auch zu erheblichen direkten und indirekten Kosteneinsparungen.

Quelle(n):

  • Leckebusch, T. (2013): Mehr Effizienz durch Standardisierung [online]. TransPak AG, 01. Jul. 2013, verfügbar unter: , unter: http://www.transpak.de/fileadmin/media/presse/Pressemitteilung_in_MM_Logistik.pdf Link

Ökologischerer Transport von Druckerzeugnissen

Druckerzeugnisse werden üblicherweise via Straßentransport befördert. Dies bedeutet jedoch einen erheblichen Ausstoß von Schadstoffen. Um diesen zu minimieren, sollte zunächst die Tourenplanung optimiert sowie auf den richtigen Reifendruck und die Vergasereinstellungen geachtet werden. Des Weiteren sollte eine optimale Ausnutzung der Ladekapazität erfolgen. Nicht zu vernachlässigen ist zudem der Fahrstil des Lieferanten. Unterschiedliche Stile können zu einem Kraftstoffverbrauchsunterschied von bis zu 30% führen. Durch Schulungen sollen Fahrern wirtschaftlichere Fahrweisen näher gebracht werden. Ebenso ist ein Transport mit der Bahn zu erwägen. Diese verspricht zwar eine größere Ladekapazität sowie geringere Emissionen, aufgrund der höheren Kosten, hat sich der Bahntransport jedoch noch nicht durchsetzen können.

Quelle(n):

  • Off, K.-P. (2016): Verpackung und Transport von Druckerzeugnissen [online]. Hochschule der Medien Stuttgart, verfügbar unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link

Softwaregestützte Verpackungsoptimierung

Um eine optimale Flächen- und Volumenausnutzung beim Versand von Waren zu erreichen, muss eine Abstimmung der Produkte, Verpackungen und Ladeeinheiten unter Berücksichtigung aller Verpackungsstufen erfolgen. Dafür kann Software angewendet werden. Diese stellt nicht nur bei der Optimierung der Dimensionen, Verpackungsgröße und Anordnung eine Hilfestellung dar, sondern kann auch beim Erstellen von Pack- und Palettier-Anweisungen genutzt werden.

Quelle(n):

  • Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (2009): Verpackungen in der Logistik. Ein wichtiger Effizienzfaktor. Nürnberg, auch verfügbar als PDF unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link

Umweltschonend verpacken

Um Druckerzeugnisse umweltschonend zu verpacken, sollte auf rezyklierbares Verpackungsmaterial zurück gegriffen werden. Dies wird größtenteils bereits berücksichtigt. Grundsätzlich gilt zudem der Vorsatz: „Vermeiden vor Vermindern.“ Beim Einzelversand von Zeitschriften werden schon oftmals keine Packmittel mehr verwendet. Bei Sammelverpackungen kann aus logistischen Gründen aber nicht auf den Einsatz von PE-Folien verzichtet werden. Hier ist es ratsam dünnere Folien zu verwenden, da dies nicht nur eine Senkung des Materialverbrauchs, sondern auch des Energieaufwands zur Folge hat.  
Im Allgemeinen sollten folgende Ansätze verfolgt werden:
• Vermeiden von Verpackungen
• Minimieren von Verpackungen
• Überprüfung von eingesetzten Packstoffen bezüglich der Verwertungsfrage
• Verbundpackstoffe vermeiden, da schwer zu recyceln bzw. Recycling unmöglich
• Keine Packstoffe mischen (z.B. kein Packband oder Etikett aus Kunststoff auf Papierverpackung)
• Mehrwegsysteme sind Einwegsystemen vorzuziehen (z.B. Europalette im Tausch)

Quelle(n):

  • Off, K.-P. (2016): Verpackung und Transport von Druckerzeugnissen [online]. Hochschule der Medien Stuttgart, verfügbar unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link

Verpackungs- und Ladeeinheitenprüfung

Um Beschädigungen an der Ladung zu vermeiden, bietet sich das Durchführen von Verpackungs- und Ladeeinheitenprüfungen an. Man unterscheidet zwischen statischen, dynamischen und klimatischen Prüfungen, wobei auch überlagerte Prüfungen denkbar wären (dynamisch oder statisch und klimatisch). Ziel der Prüfung ist durch Simulation der Transportsituation (beispielsweise durch Schwingtische) die Stabilität der Verpackungs- und Ladeeinheiten nachzuweisen.

Quelle(n):

  • Loges, J. (2014): Verpackung 4.0 - Einsatz neuartiger Fertigungsverfahren wie 3-D Druck für innovative Verpackungslösungen in der Logistik. Institut für Verpackungstechnik, auch verfügbar als PDF unter: [abgerufen am: 23. Aug. 2016] Link
  • Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (2009): Verpackungen in der Logistik. Ein wichtiger Effizienzfaktor. Nürnberg, auch verfügbar als PDF unter: Link

Behandlung Abluft

Beste verfügbare Technik

Absaugung und Behandlung der Abluft aus Trocknern

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Um die Geruchsbelastungen und die Emissionen an VOC insbesondere der leicht  flüchtigen organischen Verbindung Isopropanolalkohol (IPA) während des Druckprozesses zu minimieren (Einhalten der EU-Lösemittelrichtlinie), wird in der Regel die Abluft aus den Trocknern abgesaugt und in einer nachgeschalteten Abgasbehandlungsanlage aufbereitet.
Beim Rollenoffset-Druck handelt es sich dabei meist um eine thermische Verbrennungseinrichtung, wobei die entstehende Verbrennungswärme zurückgewonnen und beispielsweise zur Vorbeheizung der Trocknerabluft oder zur Warmwasseraufbereitung für die Heizung eingesetzt werden kann. Es ist zusätzlich möglich, die erfassten Lösemittelemissionen in der Abluft aufzukonzentrieren z.B. durch Adsorption und Desorption, um einen autothermen Verbrennungsprozess ohne Stützfeuerung zu erzielen. Dazu wird im Rahmen der Anforderungen an die Anlagensicherheit ein Teil des Abluftstroms mit den enthaltenen Lösemittelemissionen wieder dem Frischluftstrom zum Trockner zugeführt.
In Abhängigkeit der Schadstoffkonzentrationen in der Abluft können folgende Verbrennungstechnologien installiert werden:

  • Thermische Nachverbrennungsanlage mit rekuperativer Abluftvorwärmung (TNV) für die Reinigung von Abluft mit hohen Schadstoffkonzentrationen
  • Thermische Nachverbrennungsanlage mit regenerativer Abluftvorwärmung (RNV) für die Reinigung von Abluft mit geringeren Schadtstoffkonzentrationen ( 1-2 g/Nm³)
  • Katalytische Nachverbrennungsanlagen für (meist) kleine Abluftvolumenströme, wobei durch den Einsatz eines geeigneten Oxidationskatalysators die notwendige Reaktionstemperatur und damit der notwendige Primärenergiebedarf gesenkt werden kann

Die Auswahl der Abluftbehandlung hängt dabei stark vom Abluftvolumen und der Konzentration der enthaltenen Lösemittel ab und bedarf einer detaillierten Planung.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 77-78 Link

Erhöhung der Temperatur im Drucksaal

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Um die diffusen Emissionen von Toluol zu minimieren, bietet es sich an mit erhöhten Temperaturen im Drucksaal zu arbeiten. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Luft im Drucksaal abgesaugt werden und eine Verbindung zwischen Absaugung und Abgasbehandlungsanlage bestehen muss. Auf diese Weise kann bei den höheren Temperaturen mehr Toluol aus dem Produkt verdampfen und eine Minderung der diffusen Emissionen um 1% erreicht werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 96 Link

Erhöhung der Trocknungszeit

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Eine Erhöhung der Trocknungszeit ermöglicht, dass schon während des Druckprozesses mehr Toluol aus dem Produkt entweichen kann. Das Produkt verweilt für einen längeren Zeitraum im Trockner, sodass mehr Toluol abgegeben wird und in einer Abgasbehandlungsanlage verarbeitet werden kann. Eine Erhöhung der Trocknungszeit ist nur bei neuen Druckmaschinen möglich.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 96 Link

Kapselung/Einhausung von Druckmaschinen und lokale Absaugung von anderen Produktionsbereichen

Druckverfahren: Flexo-, Verpackungs-, Illustrationstiefdruck

Beim Flexo-, Verpackungs- und Illustrationstiefdruck unterbinden eingehauste Trockner und ein permanenter Unterdruck Lösemittelemissionen in den Drucksaal. die Abluft wird in eine Abgasbehandlungsanlage geführt und/oder über den Kamin abgeleitet. (Das Verfahren der Rückgewinnung wird mittlerweile auch von Rollenoffset-Druckereien angewendet, die damit die aus der Farbe entfernten Minralöle gewinnen und an die Farbhersteller veräußern.)
Zusätzlich wird die lokale Absaugung aber auch Einhausung von u.a. Farbbehältern, Viskositätsreglern oder Behältern empfohlen, um maximale Arbeitsplatzkonzentrationen im Rahmen der EU-Lösemittelrichtlinie einzuhalten.
Die übliche Methode der Abluftbehandlung im Tiefdruck ist die Adsorption über Adsorberanlagen, wobei die Lösemittelkonzentration hoch und die Temperatur der Druckwerkabluft niedrig sein muss. Die in der Abluft enthaltenen Lösemittelgemische können so über Anhaftungen dieser an der inneren Oberfläche von Aktivkohle oder Zeolithen (Adsorptionsmittel) rückgewonnen und wieder den Farben als Verdünner zugegeben werden. Es ist notwendig mindestens zwei Adsorber zu installieren, so dass einer beladen werden kann, während der andere mittels Wasserdampf regeneriert wird (Desorption). Der Kondensator, der das Wasserdampfgemisch aus der Desorption für eine Trennung verflüssigt, kann mit einem Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung ausgestattet werden.

 

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 89 Link

Kontinuierliche mess- und regelungstechnische Überwachung der Adsorberbeladung

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Um sogenannte „Durchbrüche“ zu verhindern, also die volle Freisetzung von Toluol im Rohgas, werden kontinuierliche Mess- und Regelungstechniken angewandt.  Dabei werden die Roh- und Reingasbeladungen permanent überwacht und abgeglichen um zu verhindern, dass Abluft auf einen unbeladenen Adsorber ausweicht.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 103

Zuführung der Adsorber-Trocknungsluft zur Abgasreinigungsanlage

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Mithilfe spezieller Regelungstechniken ist die Zuführung der Trocknungsluft der Adsorber über Luftführungen zur Abgasreinigungsanlage möglich. Eine Nachrüstung bestehender Anlagen kann sich als kostspielig erweisen, bei Neuplanung einer mit dieser Technik ausgestatteten Anlage ist jedoch kaum mit höheren Kosten zu rechnen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 103

Kreislaufführung von RHB-Stoffen

Projekte

Abfalleliminierung im Flexofarbdruck

Prozesseigenschaften:

• Reduktion des extern zu entsorgenden Farbwaschwassers um jährlich 4000 m³ (entspricht ca. 56 Liter pro Tonne Wellpappe)
• Durch die Wiederverwendung des bereits warmen Wassers konnten pro Jahr ca. 80.000 kWh Energie eingespart werden
• Bis auf kleine Mengen Entschäumer, konnte auf den Einsatz von Chemikalien verzichtet werden

Zur kompletten Projektbeschreibung

Deinking von Inkjet Druckerzeugnissen

Prozesseigenschaften:

•  Deinking ist grundsätzlich möglich, Ergebnis hängt aber vom Druckpapier ab

Zur kompletten Projektbeschreibung

Feuchtwasseraufbereitung im Offset-Druck

Prozesseigenschaften:

• Halbierung des Chemikaliengebrauchs durch über Messung und Regelung optimal bestimmbare Nachdosierung
• Im Ergebnis betragen die Kosten durch die optimal ausgelegte Feuchtwasseraufbereitung ein sechstel der Kosten der Ausgangssituation

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Verbesserung der Deinkbarkeit von Druckerzeugnissen für ein nachhaltiges Altpapier-Recycling

Prozesseigenschaften:

• Entwicklung eines Referenzdruckmuster zur Verbesserung von Deinkingprozessen oder Deinkingchemikalien oder zum Ablesen passender Materialkombinationen von Papier/Druckfarbe

Zur kompletten Projektbeschreibung

Beste verfügbare Technik

Filtern und Kreislaufführung des Feuchtmittels

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck

Das Feuchtmittel zirkuliert kontinuierlich im Feuchtwerk und wird durch zahlreiche Verunreinigungen, wie Papierfasern, Farbpartikel oder IPA allmählich unbrauchbar. Durch den Einsatz von Filtern kann das Feuchtmittel aber aufbereitet und dem System wieder zurück geführt werden. Auf diese Weise lässt sich die Standzeit des Feuchtmittels deutlich verlängern, was zu einer Reduktion des Wasserverbrauchs führt und einen geringeren Abwasseranfall bedeutet.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 75 Link
  • Baldwin Germany GmbH (2008): Mit Baldwin in Bestform – Das Feuchtmittel für den Offsetdruck [online]. Messe Düsseldorf GmbH, 05. Jun. 2008, verfügbar unter: Link

Geschlossener Umluftkreislauf zur Rückgewinnung von Toluol

Druckverfahren: Illustrationstiefdruck

Das Verfahren führt die lösemittelfreie Abluft aus der Adsorberanlage zur Abluftaufbereitung wieder dem Trockner oder dem Drucksaal zu. Dazu wird der belastete Abluftstrom aus den Trocknern oder dem Drucksaal in kurzen Frequenzen über die groß dimensionierte Adsorberanlage geleitet, an deren Adsorptionsmittel die Lösemittel adsorbieren. Über Desorptionsprozesse erfolgt die Rückführung der Lösemittel zum erneuten Einsatz in den Druckprozess. 

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 100-101 Link

Rückgewinnung von gebrauchten Lösemitteln aus dem Prozess

Gebrauchte Lösemittel, die z.B. zur Reinigung verwendet wurden, können für eine Wiederverwendung behandelt werden, z.B. durch Filtration und Destillation. Rückgewinnung und Wiederverwendung können beide in der Anlage oder außerhalb erfolgen. Moderne Farbzufuhranlagen schließen die Rückgewinnung des Spüllösemittels ein. Lösemittel können auch in einer betriebsexternen Rückgewinnungsanlage entsorgt werden. Die gereinigten Lösemittel werden wiederverwendet, aber nicht unbedingt beim gleichen Nutzer.
Vorteile:

  • verminderte Menge an gefährlichem Abfall und geringerer Verbrauch an frischen Lösemitteln --> Einsparungen bezgl. der Ablagerung gefährlichen Abfalls
  • bei Wiederverwendung des gefährlichen Abfalls (in diesem Falle des Lösemittels) wird dessen Lebensdauer verlängert
  • die Reinigung von Spüllösemitteln ist anwendbar in leitungsgebundenen Anlagen, z.B. bei der  Druckfarbenzufuhr

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 543 Link

Ultrafiltration zur Abwasserreinigung, ggf. mit Farbrückgewinnung

Druckverfahren: Flexo- / Verpackungstiefdruck

Der Einsatz von Ultrafiltrationsanlagen bei der Abwasserreinigung führt nicht nur zu einer Verringerung des Abfallaufkommens, sondern ermöglicht zudem die Wiedergewinnung verdruckbarer Farben, die dunkleren Farbtönen beigemengt werden können.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 86

Wiederverwendung von zurückgeführten Druckfarben

Druckverfahren: Heatsetoffset-Druck / Illustrationstiefdruck

Bei einer geringen Verdünnung und Verunreinigung können wasserbasierte Druckfarben wiederverwendet werden. Im Heatsetoffset-Druck und Illustrationsdruck mit 4 Standardfarben ist eine Wiederverwendung möglich, da dieselbe Druckfarbe für den nächsten Druckdurchlauf in der Presse verbleiben.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 427 Link

Wiederverwendung von zurückgewonnenen Druckfarben

Druckverfahren:  Heatsetoffsetdruck/ Illustrationsdruck

Wasserbasierte Druckfarben können nach ihrer Verwendung wiedergewonnen werden. Der durch den Druckprozess entstehenden Farbschlamm wird über eine Ultrafiltration getrennt in Druckfarbe und Wasser. Dazu durchströmt das Wasser-Farb-Gemisch eine semipermeable Membran unter hohem Druck. Die Wassermoleküle werden durchgelassen, während die Filterrückstände (Farbpigmente) zurückgehalten  und bei entsprechender Qualität wiederverwendet werden können. Das gereinigte Wasser steht ebenfalls für einen Wiedereinsatz zur Verfügung oder kann ins Abwasser eingeleitet werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: S. 427 Link

Abfall-/Abwasserbehandlung

Projekte

Energieeffiziente biologische Abwasseraufbereitung von schwer abbaubaren Substanzen in der Druckindustrie

Prozesseigenschaften:

• Biologische Reinigung von schwer abbaubaren Stoffen im Abwasser der Druckindustrie

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Entwicklung eines wasserbasierten Reinigungsverfahrens für Druckmaschinengehäuse

Prozesseigenschaften:

• Aufbringen eines erneuerbaren Soil-Release Hydrogels zwischen Maschinengehäuse und Druckfarbe sowie Anwendung wasserbasierten Reinigungsverfahrens
• Erprobung in 3 Betrieben für Zeitraum von 6 Wochen erfolgreich
• kostengünstigere Reinigung ohne Lösemitteleinsatz möglich

Zur kompletten Projektbeschreibung

Reduzierung der Lösemittel-Emission aus Kaschier- und Beschichtungsanlagen durch wasserfreie Rückgewinnung der Lösemittel und deren Wiedereinsatz ohne zusätzliche Aufarbeitung

Prozesseigenschaften:

• Konzentration des in der Abluft enthaltenen Ethylacetat wird durch Absorption in Phthalsäureester von 10 g/m³ auf max. 75 mg/m³ reduziert
• Waschmedium wird durch mehrstufige Vakuumdestillation regeneriert, das Lösemittel-Wassergemisch aus der Desorption über Dekanter, Destillations- und Strippkolonnen aufgetrennt
• zurückgewonnenes Ethylacetat mit einem Reinheitsgrad > 99 % und mit einem Restgehalt < 0,05 % Wasser wird im Produktionsbereich als Verdünner für Kleber, Farben u. Lacke eingesetzt
• anfallendes Wasser wird wiederverwendet
• hochsiedende Bestandteile aus dem Sumpf der Destillationsanlagen werden in der thermischen Nachverbrennungsanlage genutzt

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Beste verfügbare Technik

Getrennte Erfassung von Druckstoffresten

Ein hochwertiges Recycling der Bedruckstoffabfälle ist möglich, wenn die Materialien sortenrein gesammelt und entsorgt werden. Eine sortenreine Erfassung sollte angestrebt werden für

  • Pappe und Karton
  • Bedruckte Papiere
  • Unbedruckte Papiere
  • Ggf. Trennung von "holzhaltigem" und "holzfreiem" Papier

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Umweltziele Abfall Link

Trennung von Makulaturen mit UV-gehärteten Farben bereits an der Anfallstelle

UV-härtende Druckfarben benötigen zwar keine Lösemittel während des Auftrags, sind jedoch schwer zu recyceln. Die schlechte Deinkbarkeit der Farbpigmente aus den Papierfasern hinterlässt bunte Punkte im Recyclingpapier. Daher ist eine bereits am Anfallort getrennte Erfassung zu empfehlen, sodass keine Vermischung mit anderen Altpapierchargen auftritt. Neue Entwicklungen von Druckfarben, die sich im alkalischen Milieu der Stoffaufbereitung von den Fasern ablösen, könnten hier Abhilfe schaffen.

Quelle(n):

  • INGEDE e. V. (2015) Auf das Recycling achten: auch mit LEDs ist UV-Druck nicht gleich umweltfreundlich [online]. INGEDE e. V., 03. Jul. 2015, verfügbar unter: Link

Prozessperipherie und übergeordnete Maßnahmen

Projekte

Energetische Analyse und Maßnahmen zur Rückgewinnung bei der Druckproduktion

Prozesseigenschaften:

• Ziel: Bewertungssystem zur Beurteilung der Gesamtenergieeffizienz von Druckereien (Schwerpunkt: Fertigung)
• Erarbeitung eines praxisnahen Leitfadens zur energetischen Analyse von Offset-Druckprozessen für Druckdienstleister (insbesondere kleinere und mittlere Unternehmen)
• Maßnahmenkatalog zur Optimierung bestehender Prozessstrukturen

Zur kompletten Projektbeschreibung

Energie- und Stoffstromanalyse in der Papierbeschichtung

Prozesseigenschaften:

•  Einsparpotenzial der betrieblichen Energieströme lag bei 5.000 - 10.000 Euro jährlich
•  Reduktion von Lösemittelemissionen

Zur kompletten Projektbeschreibung

Energieeffizienz von digitalen Druckprozessen im Bereich des klein- und großformartigen Digitaldrucks

Prozesseigenschaften:

• Ziel: Beschreibung von Vorgaben zur Energieeffizienzanalyse von Produktionsstrecken bei Digitaldruckverfahren

Zur kompletten Projektbeschreibung

Innovationen für die Umwelt - Umweltschonende Reiniger für den Offset-Druck

Prozesseigenschaften:

• zur Reduktion von Lösemittelemissionen Reinigungsmittel durch umweltfreundlichere Mikroemulsions-Reiniger ersetzen

Zur kompletten Projektbeschreibung

Innovationen für die Umwelt - Weniger Lösemittel beim Flexodruck

Prozesseigenschaften:

• VOC-Emissionen mindern durch neue Rezeptur für Flexodruckfarben
• Druckfarben auf Basis von wässriger Acrylatdispersion

Zur kompletten Projektbeschreibung

Verwertungsmöglichkeiten von Lastganganalysen für Umweltschutzmaßnahmen in der Druckbranche

Prozesseigenschaften:

• Erarbeitung von Werkzeugen für Druckdienstleister zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Verringerung der Umweltauswirkungen (Lastganganalysen)
• Leistungsmessung von einer Woche bereits ausreichend für Aufdeckung von Optimierungspotentialen im Energiemanagement
• Identifizieren von Lastspitzen und versteckter Verbraucher (Bsp.: Ersparnis von 6000 € im Jahr in einer Druckerei durch Abschalten der Klimaanlage am Wochenende)

Zur kompletten Projektbeschreibung

VOC-TOOL zur Aufstellung der betriebsspezifischen Lösemittelbilanz

Prozesseigenschaften:

•  Hilfestellung zur Umsetzung der 31. BImSchV (Erstellen der betriebsspezifischen Lösemittelbilanz und des Reduzierungsplans)

Zur kompletten Projektbeschreibung

Beste verfügbare Technik

Abfallvermeidung im Druckprozess

Abfall kann durch genaue Planung während des Druckprozesses durch unter anderem folgende Maßnahmen bereits vermieden werden:

  • Vermeidung von Makulatur durch Druckplanung und intensive Kundenberatung
  • Einsatz von Mehrweg-Reinigungstüchern
  • Installation von automatischen Farbzuführungssystemen, die zu reduzierten Umfüllvorgängen und Farbabfällen führen
  • Bestellung von Großgebinden, Containern oder Tanks, durch die verringerte Farb- und Gebindeabfälle entstehen
  • Druckwerke können mit automatisierten Waschanlagen versehen werden, die Waschmittel- und Putzabfälle vermeiden

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Druck und Papierverarbeitung - Umweltziele Abfall Link

Arbeiten mit Job-Definition-Format (JDF-Workflow)

Der Job-Definition-Workflow ("Digitale Auftragstasche") ermöglich eine lückenlose Kommunikation zwischen den einzelnen Druckprozessstufen, indem ein offenes Dateiformat einen direkten Datenaustausch zwischen Management und Produktionsinstanzen (Druckvorstufe, Druckprozess, Weiterverarbeitung) ermöglicht. Durch die direkte Kommunikation und Datenverarbeitung werden Nachdrucke und Verzögerungen im Druckprozess durch intelligente Vernetzung der Prozessstufen verringert.

Quelle(n):

  • Messe Düsseldorf GmbH (2009): drupa report No. 1, Messe Düsseldorf GmbH, Düsseldorf , S. 9

Einsatz hochsiedender Reinigungsmittel

Hochsiedende Reinigungsmittel können zu einer Verringerung von VOC-Emissionen führen. Sie bestehen aus Lösungsmitteln auf Pflanzen- oder Mineralölbasis mit einem Flammpunkt von über 85°C und weisen einen niedrigen Dampfdruck zwischen 0 bis 0,1 KPa auf. Je nach Zusammensetzung sind einige dieser hochsiedenden Reinigungsmittel selbst als VOC einzustufen. Trotzdem führt ihr Einsatz verglichen zu konventionellen Reinigungsmitteln zu besseren Ergebnissen hinsichtlich der Reduktion der VOC-Emissionen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 38, 40

Einsatz pflanzlicher Lösemittel zur Reinigung

Bei der Reinigung mit pflanzlichen Lösemitteln (lösemittelfrei und ohne toxische Bestandteile) muss mit einer erhöhten Abwassermenge gerechnet werden, da eine Nachreinigung mit Wasser notwendig ist, wobei die Abwassermengen nachbehandelt werden können und die pflanzlichen Reinigungsmittel für einen erneuten Einsatz zur Verfügung stehen.
Pflanzliche Reinigungsmittel können im Bogenoffset-Druck angewandt werden, im Coldset und Rollenoffset-druck nur zur Schlussreinigung, da während des Druckprozesses das Spülwasser die Papierbahn abreißen kann.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 490 Link

Energieeffizientes Arbeiten im Büro zur Reduzierung des Energieverbrauchs

Energieeffizienzmaßnahmen im Büro:

  • Beschaffung energieverbrauchsarmer Produkte, die zum Beispiel mit dem Gütezeichen Blauer Engel (RAL-UZ 171 für Bürogeräte mit Druckfunktion, RAL-UZ 78a für Computer, RAL-UZ 78b für Tastaturen, RAL-UZ 78c für Monitore, RAL-UZ 14 für Recyclingpapier etc.) oder dem amerikanischen Energy Star ausgezeichnet sind
  • Abschalten nicht benutzter Geräte, zum Beispiel über Zeitschaltuhren oder automatische Energiemanagementsysteme während Pausen und nach Büroschluss oder Nutzung der Stand-by Funktionen von elektronischen Geräten 
  • eine Abwärmenutzung größerer Serverstationen können zur Klimatisierung von Büroräumen dienen

Quelle(n):

  • Informationszentrum für betrieblichen Umweltschutz [IBU] (2012): Betrieblicher Umweltschutz in Baden Württemberg [online]. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, verfügbar unter: www.umweltschutz-bw.de , Unterpunkt: Wichtig für alle Branchen - Energieeffizienz - Einsparmöglichkeiten Link

Laufende Umweltverbesserungen und medienübergreifende Effekte

Weil die Lösemittelbilanz für diesen Sektor so bedeutend ist, sollte die Behandlung aller wesentlichen Verbräuche und Emissionen kurz-, mittel- oder langfristig in Verbindung mit der Finanzplanung und den Investitionszyklen koordiniert werden, d.h. die Einführung von kurzfristigen End-of-Pipe-Lösungen für Lösemittelemissionen kann den Betreiber langfristig an einen höheren Energieverbrauch binden und die Verschiebung von Investitionen in umweltfreundlichere Lösungen zur Folge haben.
Überlegungen zu  medienübergreifenden Effekten und Kosten-Nutzen-Belangen führen zu:

  • Langfristiger Minderung von Lösemittelemissionen bei geringerem Wasser- und Energieverbrauch

  • Minderung des Ressourcenbedarfs der Anlage.Wichtig ist, dass der Betreiber versteht, was mit den eingesetzten Stoffen passiert (Verständnis der Abläufe), z.B. mit den Lösemitteln, und wie deren Verbrauch zu Emissionen führt. Genauso wichtig, wie die Überwachung von wesentlichen Einsatzstoffen (Input) und Produkten (Output), ist es, ein optimales Gleichgewicht von Lösemittelemissionen und medienübergreifenden Auswirkungen zu erhalten, wie Energie- Wasser- und Rohstoffverbrauch.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 399 Link

Massenbilanz für Lösemittel

Verfahren / Technologie:Lösemittel- und wasserbasierte Lacke
  • Kostenminderung durch Optimierung des Lösemittelverbrauchs

  • Als Teil des Verständnisses eines Umweltmanagementplans einer Anlage muss ein Betreiber wissen:

    • wie viele Lösemittel werden verwendet und wo

    • wie viele Lösemittel werden emittiert und wo.

  • Die Abgabe von organischen Lösemitteln mit dem Abgas und als diffuse Emissionen ist schwieriger als andere Emissionen, wie z.B. Wasser, zu bestimmen. Die Emissionen werden über eine Stoffbilanz bestimmt, die auch als Lösemittelbilanz bezeichnet wird. Ein Lösemittelmanagementplan ist ein Werkzeug, das eine Massenbilanz benutzt. Ein Lösemittelmanagementplan (eine Massenbilanz) wird zur Bestimmung von bestimmten Anforderungen verwendet, wie z.B.:

    • Nachweis der Übereinstimmung mit einem Reduzierungsplan, angegeben als Gesamtemissionsgrenzwert, z.B. als Lösemittelemissionen pro Produktionseinheit, oder andere Einheiten

    • Bestimmung der diffusen Emissionen.

  • Das Berechnen einer Massenbilanz beinhaltet normalerweise eine Mischung aus direkten Messungen und Schätzungen, die für eine bestimmte Situation gemacht werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: S. 410 Link

Optimierung von Prozessen/ Anlagen

  • ermöglicht das Optimieren eines Arbeitsganges bezüglich Wasser, Energie und Einsparung von Rohstoffen, als auch die Minimierung von Emissionen, insbesondere von VOC

  • Verbrauch und/oder Emissionen werden gemeinsam mit anderen Parametern, wie Qualität, Durchsatz usw., während bestimmte Prozessvariablen verändert werden, überwacht

  • Die Optimierung kann mit Auslegungsprozessen beginnen und wird oftmals durch oder mit Unterstützung der Prozesslieferanten durchgeführt. In einigen Fällen können Softwareprogramme verwendet werden.

Beispiele sind:

  • Optimieren von Bauart und Betrieb der Abgasbehandlung durch Software

  • Optimieren des Heatset-Offsetdruckens für niedrigen IPA-Verbrauch

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 409 Link

Qualitätssicherung bei Lösemitteln

Eine Freigabe von Lösemitteln erfolgt im Normalfall von zuständigen Experten (im Hause oder extern), bevor sie zum Einsatz gelangen. Diese Qualitätskontrolle erfolgt durch einen Nachweis, dass kein höher toxisches und umweltgefährdendes Materialsubstitut eingesetzt wird. Es werden dabei insbesondere Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsrisiken des Produktes betrachtet und in eine Evaluierung einbezogen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 425 Link

Training/ Ausbildung

  • durch eine adäquate Ausbildung des Personals können Rohstoffverbrauch, Abfallanfall und  VOC-Emissionen reduziert sowie die Qualität verbessert werden

  • theoretische und praktische Übungen zur Handhabung, Verwendung und Reinigen mit Lösemitteln und von zugehörigen Anlagen ist unabdingbar. 

  • Neue Lackier- oder Druckmaterialien, -systeme und Auftragsanlagen benötigen verändertes Verhalten: Neue Lackiermaterialien weisen oft beschränkte Anwendungsfenster auf, für die die technischen Fertigkeiten der Bediener und der Hilfskräfte verbessert werden müssen, andernfalls führt es zu Problemen, wie einem zu dicken Filmauftrag.

  • eine schriftliche Dokumentation sollte für alle Arbeitsgänge, die mit der Handhabung oder Verwendung verbunden sind, enthalten:

    • Prozesshandbücher sollten die genaue Menge der erforderlichen Chemikalien, Gesundheits-und Sicherheitsdaten angeben und sollten relevante Betriebsabläufe identifizieren

    • Betriebsabläufe sollten erklären, wie bestimmte Anlagen/Ausrüstungen in Verbindung mit bestimmten Lösemitteln oder Lacken/Beschichtungen verwendet werden

    • Handhabung von Verschüttungen usw.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 408 Link

Umweltmanagementtechniken / Umweltmanagementsystem (UMS)

  • Ein UMS ist ein Werkzeug, nach dem sich Betreiber systematisch und in anschaulicher Art bei Themen, wie Planung, Konstruktion, Wartung, Betrieb und Stilllegung, richten können

  • Ein UMS beinhaltet eine organisatorische Struktur, Verantwortlichkeiten, Gebräuche, Abläufe, Prozesse und Ressourcen zur Entwicklung, Einführung, Wartung, Überprüfung und ein Monitoring des UMS

  • UMS sind am effektivsten und effizientesten, wo sie ein originärer Bestandteil des Gesamtmanagements und des Betriebs einer Anlage sind.

  • ein UMS, z.B. auf Basis der EN ISO 14001 oder des EU Umweltmanagement- und Auditsystem EMAS, kann folgende Komponenten enthalten:

    (a) Definition eines Umweltprogramms

    (b) Planung und Aufstellen von Richt- und Zielwerten

    (c) Einführen und Betreiben von Abläufen

    (d) Überprüfen und korrigierendes Handeln

    (e) Überprüfen der Bewirtschaftung

    (f) Vorbereiten eines regelmäßigen Umweltberichtes

    (g) Rechtskraft durch zertifizierte Organisation oder externen UMS-Zertifizierer

    (h) Berücksichtigung der Stilllegung der Anlage nach Beendigung des Betriebes bei der Planung

    (i) Entwicklung von sauberen Technologien

    (j) Unternehmensvergleich (mit den Besten der Branche)/ Benchmarking.

  • Motivation für die Implementierung eines UMS:

    - verbesserter Einblick in die Umweltaspekte eines Unternehmens

    - verbesserte Basis zur Entscheidungsfindung

    - verbesserte Motivation des Personals

    - zusätzliche Möglichkeiten der Betriebskostensenkung und Erhöhung der Produktqualität

    - verbesserte Umweltleistung

    - verbessertes Firmenimage

    - verminderte Haftpflicht-, Versicherungskosten und Strafzahlungen

    - erhöhte Attraktivität für Angestellte, Kunden und Investoren

    - erhöhtes Vertrauen seitens der Behörden, das zu geringerer Aufsicht durch Behörden führt

    - verbesserte Beziehungen zu Umweltgruppen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: S. iii ; S.392 Link

Verbesserte Handhabung bei der Reinigung

Grundlegend für eine Minimierung von VOC-Verbrauch und -Emission ist der ordnungsgemäße Umgang des Personals mit Reinigungs- und Lösemitteln. So sollten Reinigungsmittel bei einer manuellen Maschinenreinigung nur sparsam eingesetzt und bei Nichtgebrauch der Mittel auf ein Verschließen der Behälter geachtet werden.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 38, 40-41

Vergleich von Verbrauch und Emissionen (Benchmarking)

  • Benchmarking ist ein systematisches Erfassen von Einsatzstoffen/Inputs (Rohstoffe, Wasser und Energie) und Ausstößen/Outputs (Emissionen in die Luft und das Wasser und als Abfall), und der regelmäßige Vergleich dieser Daten mit den vorhandenen Daten aus dem Sektor, nationalen oder regionalen Benchmarks. Methode:

    • Festlegen einer oder mehrerer Personen, die auf Basis der Daten für die Auswertung und Übernahme der Maßnahmen verantwortlich ist/sind

    • Informieren von Verantwortlichen für die Leistung der Anlage, einschließlich einer schnellen Alarmierung von Bedienern, wenn Veränderungen zur normalen Leistung auftreten

    • Weitere Untersuchungen, um zu überprüfen, warum die Leistung abweicht oder außerhalb externer Benchmarks liegt. 

  • Benchmarking kann ungeplante oder unbeobachtete Vorfälle identifizieren (z.B. bei Rohr-Dichtungsleckagen, Verschmutzungen von Boden oder Grundwasser)

  • Unterstützung beim Identifizieren von Verfahren, die von Anlagen mit bester Leistung (best performing installation) verwendet werden

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 400 Link

Verhinderung ungeplanter Freisetzungen

  • Primärmaßnahmen (strukturelle):
    - ausreichende Anlagendimensionen
    - Wahl der Dichtungsmaterialien, wo Chemikalien gelagert werden oder mit ihnen umgegangen wird, z. B. für den Bodenbelag, geschlossene Bereiche
    -Stabilität in der Prozesslinie und bei Anlagenteilen (einschließlich zeitweilig oder unregelmäßig verwendeter Ausrüstungsteile wie Pumpen oder Vorratsbehälter für gelegentliche Wartungsvorgänge)
  • Sekundärmaßnahmen (Anlage oder Ausrüstung):
    - Einhausung (oder doppelte Einhausung/Doppelhülle) bedeutet zusätzlichen Schutz vor Lagertankleckagen zusätzlich zu den tankeigenen Schutzvorkehrungen (in diesem Sektor können Tanks für die Lagerung oder Produktion bestimmt sein). Es gibt zwei Hauptarten für einen Doppelschutz vor Leckagen, und diese sind Teil der Tankkonstruktion, wie z. B. Doppelböden von Tanks (nur für überirdische Tanks), Doppelhaut- oder Doppelwandtanks und undurchlässige Barrieren, die auf dem Boden unter dem Tank angeordnet sind und sicherstellen, dass die Wege zur Kanalisation oder zum Grundwasser blockiert oder minimiert werden, z. B. durch Sicherstellen, dass Mannlöcher effektiv gegen Lösemittelaustritte abgedichtet werden, offene Entwässerungen geschlossen und abgedichtet werden usw.
    - korrekte Spezifikation der Größe und Stärke von Tanks oder Lagerbehältern zur Aufnahme von abgepumpten Flüssigkeiten oder Installation einer selbstüberwachenden Volumenkontrolle
    - Anlage zur Leckageüberwachung
  • tertiäre Maßnahmen (Managementsysteme):
    - Inspektionen durch externe und interne Experten einschließlich regelmäßiger Wartungen
    - Gefahrenpläne für mögliche Unfälle
    - Testprogramme
  • Oftmals können sich die Kosten amortisieren durch einen effizienteren Betrieb, die Wartung und Vermeidung von Kosten, die durch Leckagen entstehen.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: S. 403 Link

Wartung aller Anlagen und Ausrüstungen

  • vermindert Lösemittelverluste in die Luft, erhöht die Ressourceneffizienz und Produktqualität
  • Einhalten eines Wartungsplans und Aufzeichnungen zu allen Inspektionen und Wartungsarbeiten, z. B.
    - Visuelle Überprüfung auf undichte Dichtungen, Flansche, Ventile, Schweißnähte, Tanks und Tankwälle
    - Drucktests an Pipelines und Tanks
    - Überprüfen des festen Sitzes von Schrauben und Bolzen
    - Überprüfen der Abnutzung von Ausrüstungen, Ventilen und Tankwällen
    - Neueinstellung von Messanlagen

Wo es möglich ist, sollte ein vorsorgendes Wartungsprogramm vereinbart und durch Computersoftware unterstützt werden. Bei der Erledigung von geplanten täglich anfallenden Wartungsarbeiten kann eine Wartungssoftware sicherstellen, dass kein Wartungsschritt vergessen wird. Anlagenbediener können Lecks, gebrochene Ausrüstungsteile oder Leitungen usw. identifizieren und dadurch helfen, unvorhergesehene Wartungsarbeiten darauf auszurichten.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2007): Beste verfügbare Techniken für die Oberflächenbehandlung unter Verwendung von organischen Lösemitteln. Umweltbundesamt, Dessau, auch verfügbar als PDF unter: , S. 409 Link

Waschanlagen für Gummituchzylinder

Um zu verhindern, dass zu viel Reinigungsmittel bei der Reinigung der Gummituchzylinder verbraucht wird, kann eine automatische Waschanlage in die Druckmaschine integriert werden. Dies gestaltet sich bei Altanlagen allerdings als kostenintensiv.

Quelle(n):

  • Umweltbundesamt (2003): Integrierter Umweltschutz bei bestimmten industriellen Tätigkeiten - Anlagen zur Oberflächenbehandlung durch Appretieren, Imprägnieren, Bedrucken, Tränken, Beschichten. Teilband II "Bedrucken". Umweltbundesamt, Dessau S. 38, 40-41

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