Wo Digitalisierung auf Umwelteffizienz trifft

Das Bioproduktwerk der Metsä Group im finnischen Äänekoski erzeugt aus Rohholzmaterial und Produktions-Nebenströmen eine breite Palette von Bioprodukten. Seine Energie-, Material- und Umwelteffizienz ist damit weltweit unerreicht. Automatisierungslösungen von Siemens sowie die digitale Analyse von Produktionsdaten sorgen zudem für optimale Abläufe im Werk.

Unternehmen, die heute schnell und effektiv auf nachhaltige Produktion setzen, verschaffen sich Vorteile im internationalen Wettbewerb. Ein gutes Beispiel dafür ist das Werk der Metsä Group im finnischen Äänekoski. Hier werden jährlich rund 1,3 Mio. Tonnen Zellstoff produziert. Er dient als Rohmaterial für Karton, Tissuepapiere, Druckpapiere und Spezialprodukte. 

Gleichzeitig erzeugt das Werk auch Bioenergie und andere Bioprodukte wie Produktgas, Schwefelsäure, Tallöl, Terpentin und Biopellets. Wie das funktioniert? „Indem wir das Potenzial der Produktions-Nebenströme voll ausschöpfen und das Rohholzmaterial zu 100 Prozent verwerten“, erläutert Ilkka Poikolainen, Vice President des Bioproduktwerks in Äänekoski. Außerdem werden im Werk keine fossilen Brennstoffe verwendet. 

Obwohl die Produktionskapazität des neuen Werks fast drei Mal so hoch ist wie die der früheren Anlage in Äänekoski, werden deren Emissionsgrenzwerte gemäß Umwelt- und Abwassergenehmigung eingehalten. Möglich macht das der Einsatz der besten verfügbaren Technologien. Dazu zählen unter anderem eine hocheffiziente Dampfturbine von Siemens Energy oder Hybridlokomotiven von Siemens Mobility, die den Zellstoff zum Hafen von Vuosaari transportieren. Aber auch die Prozessautomatisierung sowie digitale Lösungen von Siemens Industry haben daran Anteil.

Das Herz des Bioproduktwerks ist die effizienteste Zellstoffanlage der Welt. Bei der Zellstoffproduktion wird das Rohholzmaterial entrindet, zerschnitzelt, aufgeschlossen, gewaschen, gebleicht und getrocknet. Anschließend wird der Zellstoff an ein automatisiertes Distributionszentrum weitergeleitet und von dort an die Kunden geliefert. 

In der Rückgewinnungsanlage werden Wasser und Chemikalien in einem geschlossenen Kreislauf aufbereitet und dem Prozess zur Wiederverwendung zugeführt. Geruchgase etwa werden in Schwefelsäure umgewandelt, die zur Produktion von Tallöl eingesetzt wird – einem wichtigen Grundstoff für Klebstoffe, Farbe und Tinte. Außerdem nutzt das Bioproduktwerk die aus Holzsubstanzen und Kochchemikalien bestehende Schwarzlauge zur Stromerzeugung. Damit produziert das Bioproduktwerk das 2,4-Fache seines Eigenbedarfs an Strom und speist den überschüssigen Strom ins Netz ein.

„Eines der Hauptziele, die wir mit dem Bioproduktwerk verfolgen, ist die Erweiterung der Produktpalette um ganz neue Bioprodukte“, erläutert Poikolainen. „Der Anteil der aus Nebenströmen erzeugten Bioprodukte am Nettoumsatz beträgt 20 Prozent – und dieser Prozentsatz wird kontinuierlich weiter wachsen.“

Siemens hat nicht nur Automatisierungslösungen für mehrere Teile der Faserproduktionslinie und der Rückgewinnungsanlage im Bioproduktwerk Äänekoski der Metsä Group geliefert, sondern stellt auch rund um die Uhr einen zentralen Service zur Automatisierungsüberwachung bereit. Über Remoteverbindungen werden dabei Informationen von mehr als 600 Geräten erfasst, die in verschiedenen Automatisierungsnetzwerken installiert sind. Applikationen für MindSphere, der führenden IoT-as-a-Service-Lösung von Siemens, analysieren die Daten und nutzen sie für die Diagnose. Dieser proaktive digitale Service gewährleistet eine unterbrechungsfreie Produktion und kann auf weitere Werke der Metsä Group übertragen werden.

Derzeit führt die Metsä Group ein Pre-Engineering-Projekt durch zur Errichtung eines neuen Bioproduktwerks an ihrem Standort in Kemi, Finnland. Bei einer Realisierung des Werks in vollem Umfang wird der Investitionswert bei insgesamt 1,5 Mrd. Euro und die jährliche Produktionskapazität bei rund 1,5 Mio. Tonnen Weichholz- und Hartholzzellstoff liegen.

Neben Zellstoff soll das Werk verschiedene weitere Bioprodukte erzeugen. Die wichtigsten Planungsprämissen des neuen Bioproduktwerks sind ein Betrieb ganz ohne fossile Brennstoffe sowie die Deckung des eigenen Strombedarfs zu 250 Prozent. Die endgültige Investitionsentscheidung über das Bioproduktwerk in Kemi wird frühestens im Sommer 2020 erwartet.