‘Ketenkaarten voor de Papier- en Kartonindustrie’ Rapport
Opdrachtnemer: Auteurs: Publicatiedatum: Aantal pagina’s: Opdrachtgever: Referentienummer: Contactpersoon:
Kenniscentrum Papier en Karton (KCPK) Nevena Gajic, Tom de Haan en Sanne Tiekstra 7 juni 2012 45 Agentschap NL P015610325 Ellen Hoog Antink
KENNISCENTRUM PAPIER EN KARTON IJsselburcht 3, 6825 BS Arnhem - www.kcpk.nl
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Colofon Opdrachtgever:
Agentschap NL IJsselburcht 3, NL-6825 BS Arnhem +31 (0) 26 365 3515 Contactpersoon: Ellen Hoog Antink,
[email protected]
Opdrachtnemer:
Kenniscentrum Papier en Karton (KCPK) IJsselburcht 3, NL-6825 BS Arnhem +31 (0) 26 365 3515 Contactpersoon: Nevena Gajic
[email protected]
Agentschap NL Rapport P015610325 Dit rapport is gemaakt door KCPK in opdracht van Agentschap NL in het kader van MEE. © Kenniscentrum Papier en Karton 2012 Delen uit deze publicatie mogen worden overgenomen op voorwaarden van bronvermelding: Auteursnamen, de titel van de publicatie, Kenniscentrum Papier en Karton en het jaar van uitgave.
Pagina 2 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Inhoud 1.
Inleiding .......................................................................................................................................................................5 1.1
Doelstellingen van dit onderzoek ............................................................................................................5
1.2
De opbouw een keten....................................................................................................................................6
1.2.1
Grondstoffen ...........................................................................................................................................6
1.2.2
Productie papier en karton ...............................................................................................................6
1.2.3
Verwerking ..............................................................................................................................................7
1.2.4
Verpakken/Distributie........................................................................................................................7
1.2.5
Consument ...............................................................................................................................................7
1.3 Energie- en materiaalefficiëntie in de keten...............................................................................................8 1.4 Toegevoegde waarde als indicator voor ketenefficiënte maatregelen............................................8 1.5 Weinig inzicht in de efficiëntie binnen de papierketen .........................................................................9 1.6 Onderzoeksvragen ................................................................................................................................................9 1.7 Systeemgrenzen .................................................................................................................................................. 11 1.8 Energietransitie Papierketen ......................................................................................................................... 12 2
3.
4.
Methode..................................................................................................................................................................... 13 2.1
Afwijken van de conventionele methode........................................................................................... 13
2.2
Stappenplan ................................................................................................................................................... 13
2.3
Energie-efficiëntie berekenen ................................................................................................................ 15
2.4
Functionele eenheid ................................................................................................................................... 16
2.5
Transport ........................................................................................................................................................ 16
De papiermarkt ...................................................................................................................................................... 17 3.1
Kader: Waar wordt ons papier voor gebruikt? ............................................................................... 17
3.2
Bulk- en specialiteitproducten ............................................................................................................... 18
Resultaten ................................................................................................................................................................. 19 4.1
Toepassen van de methode ..................................................................................................................... 19
4.2
Krantenpapier ............................................................................................................................................... 19 Pagina 3 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.2.1
Grondstoffen ........................................................................................................................................ 21
4.2.2
Productie papier en karton ............................................................................................................ 21
4.2.3
Verwerking ........................................................................................................................................... 21
4.2.4
Verpakkingen/Distributie .............................................................................................................. 21
4.2.5
Consument ............................................................................................................................................ 21
4.2.6
Toegevoegde waarde binnen de krantenpapier keten ....................................................... 22
4.2.7
Conclusie................................................................................................................................................ 22
4.3
Golfkarton ....................................................................................................................................................... 24
4.3.1
Grondstoffen ........................................................................................................................................ 24
4.3.2
Productie papier en karton ............................................................................................................ 24
4.3.3
Verwerking ........................................................................................................................................... 25
4.3.4
Verpakkingen/Distributie .............................................................................................................. 25
4.3.5
Consument ............................................................................................................................................ 25
4.3.6
Toegevoegde waarde binnen de keten...................................................................................... 25
4.3.7
Conclusie................................................................................................................................................ 26
4.4
Vouwkarton.................................................................................................................................................... 27
4.4.1
Grondstoffen ........................................................................................................................................ 27
4.4.2
Productie papier en karton ............................................................................................................ 28
4.4.3
Verwerking ........................................................................................................................................... 28
4.4.4
Verpakkingen/Distributie .............................................................................................................. 30
4.4.5
Consument ............................................................................................................................................ 30
4.4.6
Toegevoegde waarde binnen de keten...................................................................................... 31
4.4.7
Conclusie................................................................................................................................................ 31
4.5
Massief karton en grafisch papier: Boeken ....................................................................................... 33
4.5.1
Grondstoffen ........................................................................................................................................ 33
4.5.2
Productie papier en karton ............................................................................................................ 33
4.5.3
Verwerking ........................................................................................................................................... 34
4.5.4 Verpakkingen en distributie .................................................................................................................. 34
5.
4.5.5
Toegevoegde waarde ........................................................................................................................ 35
4.5.6
Conclusies.............................................................................................................................................. 35
Conclusie ................................................................................................................................................................... 36
Pagina 4 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
1.
Inleiding
De papierindustrie is een energie-intensieve sector. Het huidige klimaatbeleid van de Europese Commissie heeft een grote invloed op de economische positie van de sector. De combinatie van hogere energieprijzen, een hoge prijs voor CO2-rechten en stijgende grondstofkosten zullen in toenemende mate invloed hebben op de economische bedrijfsvoering. Daarom is het belangrijk om naar integrale efficiëntie van papier- en kartonketens te streven. Dit is ook in lijn met de doelstellingen van de Energietransitie Papierketen, die een halvering van het energieverbruik per eindproduct in de keten nastreven1. Echter, zelfs als de energie-efficiëntie in de papierproductie toe zou nemen met 100 procent, zouden de doelstellingen van Energietransitie Papierketen niet worden gehaald. Om de doelstelling te behalen moeten daarom ook energiebesparingen meegenomen worden die eerder of verderop in de keten zorgen voor een verhoogde energie-efficiëntie. Daarom is het project Ketenkaarten opgezet. Met een ketenkaart wordt de bijdrage bedoeld van de individuele schakel aan de energie-inhoud van het eindproduct. Het project Ketenkaarten van de Papier- en Kartonindustrie is een initiatief van het Kenniscentrum Papier en Karton en Wereld van Papier in samenwerking met Agentschap NL. Het schetst een beeld van de integrale efficiëntie van papier- en kartonketens door het energiegebruik, het materiaalgebruik alsook de toegevoegde waarde per schakel in kaart te brengen. Op die manier wordt duidelijk waar in de papierketen de grootste mogelijkheden liggen tot efficiëntieverbetering.
1.1
Doelstellingen van dit onderzoek
Het uiteindelijke doel van Ketenkaarten is het identificeren van kansen voor een verhoogde efficiëntie om zo als keten kosten te besparen en meer waarde te halen uit het product. In dit project is in eerste instantie gefocust op de ontwikkeling van een methodiek waarmee het energieverbruik en de materiaalefficiëntie binnen de papierketen in kaart worden gebracht. Deze methodiek is vervolgens, voor zover de beschikbare data het toeliet, toegepast op vier ketens, binnen de productgroepen van golfkarton, krantenpapier, vouwkarton en massief karton. De belangrijkste doelstellingen van dit onderzoek zijn: A) Een methodiek ontwikkelen waarmee inzicht wordt verkregen in de energie- en materiaalefficiëntie van de keten als geheel B) Deze methodiek toepassen in typische papierketens C) Kansen identificeren voor een betere energie-efficiëntie per functionele eenheid aan het eind van de keten
1
Bron: Business Plan Energietransitie Papierketen, 2008
Pagina 5 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
1.2
De opbouw een keten
Een keten bestaat uit schakels die elkaar opvolgen vanaf de productie van een product tot aan de levering bij de consument. Producten doorlopen verschillende schakels op hun weg van grondstof naar consument, als productie, verwerking, verpakken en distributie. Dit zijn waardetoevoegende fasen. Er moet worden opgemerkt dat er niet zoiets bestaat als “dé keten van papier en karton”. De keten is erg diffuus en kent vele aftakkingen. Desalniettemin kan er een zeer grove indeling gemaakt worden die voor elke papier- en kartonketen geldt. De schakels van de papier – en kartonindustrie zijn in figuur 1 weergegeven.
Grondstoffen
Productie papier en karton
Verwerking
Verpakken/ distributie
Consument
Ecologische impact: CO2 uitstoot, water, afval Figuur 1: Schakels in een papierketen
1.2.1 Grondstoffen Om papier en karton te maken kunnen verschillende grondstoffen gebruikt worden. Grofweg zijn er drie grondstoffen te onderscheiden: verse vezels, gerecyclede vezels en een mix van deze twee. Verse vezels zijn vezels die direct van bomen en andere plantaardige bronnen gemaakt worden. Deze vezels zijn het schoonst en het sterkst, maar ook het duurst. Gerecyclede vezels zijn minder sterk, minder wit, maar ook goedkoper dan verse vezels. Afhankelijk van het product dat gemaakt gaat worden, wordt er een keuze gemaakt voor één van de drie grondstoffen. Hout kan gezien worden als een bundel vezels. Er is echter maar één bedrijf dat nog hout gebruikt als grondstof en ook bij dat bedrijf is dit een minderheid van de grondstof. In dit onderzoek wordt het telen van bomen, gezien het geringe belang van onze industrie, daarom niet meegenomen. 1.2.2 Productie papier en karton Van de grondstoffen wordt papier en karton gemaakt. Dit gebeurt bij papier- en kartonfabrieken. Zij verwerken de vezels tot hun producten. Er wordt gesproken van een geïntegreerde papierfabriek als deze papierfabriek aan de pulpfabriek gekoppeld is. De celstof kan direct vanuit de pulpfabriek naar de papiermachine worden gepompt. Daardoor is een aantal bewerkingen overbodig, zoals celstof indikken, balen maken en het weer uit elkaar slaan. En dat betekent een besparing op onder andere water en energie.
Pagina 6 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Er zijn verschillende soorten papier en karton te onderscheiden. Volgens het jaarverslag van de Vereniging Nederlandse Papierfabrieken2 waarbij 21 Nederlandse papierfabrieken zijn aangesloten worden de volgende soorten in Nederland geproduceerd: gestreken druk- en schrijfpapier, krantenpapier, ongestreken druk- en schrijfpapier, hygiënische en sanitaire papieren, papier voor de golfkartonindustrie, massiefkarton, vouwkarton en pakpapier (in bijlage 2 worden deze kort beschreven). 1.2.3 Verwerking Wanneer het papier en karton de fabriek verlaat zit het op een rol, of in sommige gevallen op vellen. Dit moet verwerkt worden tot een product. Afhankelijk van het soort papier of karton worden er verschillende producten van gemaakt. Dit is ook wat het in kaart brengen van de papier- en kartonketen zo complex maakt; van de verschillende papier- en kartonsoorten wordt een breed scala van producten gemaakt. In deze verwerkingsfase van de keten worden processen als snijden, bedrukken, stansen en vouwen van het papier en karton beschouwd. Kortom, de bewerkingen die nodig zijn om het papier en karton te verwerken van rol of vel tot product. De verwerkingsprocessen zijn per papiersoort verschillend en afhankelijk van het product dat gemaakt wordt. Hier zal verderop in dit verslag uitgebreid op ingegaan worden.
Figuur 2: Papierrollen (Bron: Informatiecentrum Papier en Karton )
1.2.4 Verpakken/Distributie In deze fase van de verwerkingsketen worden verpakking- en distributieprocessen onderzocht. Onder deze schakel vallen bijvoorbeeld distributiecentra, maar ook groothandels. 1.2.5 Consument Tot slot eindigt ieder product bij een consument. Dit kan een particulier zijn, maar dit kan ook een bedrijf zijn. Papier en karton is overal en het is daarom lastig om een eenduidig beeld te schetsen van het product. Er zal onderzocht worden welk deel van het papier en karton de consument bereikt en hoeveel energie en waarde er aan is toegevoegd.
2
Bron: Jaarverslag VNP (2009)
Pagina 7 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
1.3
Energie- en materiaalefficiëntie in de keten
Voor het uitvoeren van alle processen in de keten die het mogelijk maken om de grondstoffen te vervaardigen tot eindproduct is energie nodig. De productiesector is sterk afhankelijk van energiebronnen om brandstof en elektriciteit te verschaffen voor de omzetting van grondstoffen in bruikbare producten. Maar ook het transport tussen de verschillende schakels vergt energie. Energie-efficiëntie kan op verschillende manieren bereikt worden: Direct: Via reductie in energieverbruik Indirect: Via efficiënter materiaal gebruik Energie-efficiëntie meet de effectiviteit van de omzetting van energiebronnen in bruikbare energie. De fysieke en chemische parameters van een proces, alsook het ontwerp van een productieproces, kunnen leiden tot een prestatie die onder de ideale energie-efficiëntie ligt. Dit betekent dat een deel van de ingezette energie niet gebruikt wordt, maar als restwarmte ‘verloren’ gaat. Door de energie die het proces ingaat te reduceren en de energie die het proces uitgaat te hergebruiken in het proces of elders in de keten, kan de energie-efficiënte verhoogd worden. Een andere manier om de energie-efficiëntie te verbeteren is door middel van een verbeterde materiaalefficiëntie. Materiaalefficiëntie kan verbeterd worden door de hoeveelheid materialen, gebruikt in het eindproduct, te reduceren of door de hoeveelheid grondstoffen, die het productieproces binnenkomt maar eindigt als afvalstroom, te verminderen3.
1.4
Toegevoegde waarde als indicator voor ketenefficiënte maatregelen
De aandacht voor energie en materiaal in afzonderlijke schakels van de keten wordt sterk bepaald door de energie- en materiaalkosten ten opzichte van de toegevoegde waarde. De toegevoegde waarde is het verschil tussen de marktwaarde van productie en de ingekochte grondstoffen. Inzicht in de toegevoegde waarde is cruciaal om in te kunnen schatten of een bepaalde schakel open zal staan voor maatregelen om de ketenefficiëntie te verhogen; immers de daadwerkelijke economische impact van energie- en materiaalverlies hangt altijd samen met de hoeveelheid waarde die is toegevoegd, bijvoorbeeld in de vorm van mankracht, machinale bewerking, expertise of creativiteit. Met name in het laatste deel van de keten, en vooral bij producten met kleinere volumes / hogere toegevoegde waarden, is het aandeel van de directe energie-inzet en het materiaalgebruik in de totaalkosten beperkt. Dit betekent dat het percentage energiekosten relatief afneemt naarmate de toegevoegde waarde toeneemt. Vanuit het oogpunt van kostenbesparingen is het dan minder aantrekkelijk om energie-efficiënte maatregelen in te voeren.
3http://www1.eere.energy.gov/manufacturing/pdfs/understanding_energy_footprints.pdf
Pagina 8 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
1.5
Weinig inzicht in de efficiëntie binnen de papierketen
Er is echter weinig inzicht in de energie- en materiaalefficiëntie binnen de papierketen. Voor de papierfabrieken zijn er over de hoeveelheid en bestemming van de gebruikte energie wel gegevens beschikbaar, maar verderop in de keten is er minder bekend over de materiaal –en energie-efficiëntie. Nederland kenmerkt zich door een groot aantal midden - en kleinbedrijven (MKB’s) in de verpakking- en vooral de grafische ketens. Een deel van deze bedrijven valt zelfs onder de kleinverbruikers. Hiervoor gelden, in tegenstelling tot de papierfabrieken, geen convenanten die het verstrekken van gedetailleerde energiegegevens verplicht stellen. Daarnaast zijn er voor deze schakels in de keten verschillende belangenbehartigers waardoor er geen eenduidigheid bestaat over de hoeveelheid en soort informatie die beschikbaar gesteld wordt. Er zijn, voorafgaand aan Ketenkaarten, verschillende initiatieven geweest die een soortgelijk mandaat hadden (zie bijlage 1). Deze studies geven aan dat het energieverbruik in de rest van de keten niet verwaarloosd mag worden. Daarnaast vindt er verderop in de keten relatief veel materiaalverlies plaats. Een andere conclusie die uit deze onderzoeken valt te trekken is dat er te weinig data beschikbaar was om een integraal beeld te schetsen van de efficiëntie van de keten als geheel.
1.6
Onderzoeksvragen
De hoofdvraag van dit project luidt: “Wat zijn de typische energie- en materiaalstromen in de verschillende schakels van de papier- en kartonketen; waar wordt waarde toegevoegd en wat is de gerealiseerde efficiëntie per schakel ten gevolge van deze drie invloeden en waar liggen de grootste kansen om tot verbetering te komen?” Specifieke deelvragen die daarvoor beantwoord moeten worden zijn:
Hoe zien de vier belangrijkste papierketens eruit? o Wat is het gebruik van de eindproducten en hoe verloopt het einde van de levensfase? o Wat gebeurt er aan de systeemgrenzen? Hoe ziet de energiestroom er per schakel uit? o Hoeveel energie wordt er in een schakel gebruikt en waarvoor wordt deze energie gebruikt? In hoeverre is het energieverbruik door de schakel zelf te beïnvloeden? o Welke energiereststromen zijn er en wat is het profiel daarvan t.b.v. mogelijk hergebruik? Hoe ziet de materiaalstroom er per schakel uit? o Wat is de materiaalinzet? o Waar treden welke materiaalverliezen op in de individuele schakels? o Is er een onderscheid te maken tussen vermijdbare en niet vermijdbare materiaalverliezen? Pagina 9 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie o
Wat zijn de karakteristieken van de materiaal reststromen?
Hoe ziet de waarde opbouw over de keten eruit? o Wat wordt waar aan waarde toegevoegd? o Welke transporten, die ogenschijnlijk geen waarde toevoegen, vinden plaats en in hoeverre zijn die te vermijden?
Toelichting onderzoeksvragen Alle onderzoeksvragen die in dit rapport gesteld zijn, zijn meegenomen in dit onderzoek. Gedurende het onderzoeksproces heeft de onvolledigheid en/of het ontbreken van gegevens echter een belemmering gevormd voor het beantwoorden van alle subvragen die aan het begin van dit onderzoek zijn gevormd. Rekening houdend met de data die voorhanden was, is er uiteindelijk voor gekozen om op de volgende manier invulling te geven aan de deelvragen:
Hoe zien de belangrijkste papierketens eruit? o Uit welke schakels bestaan de papierketens? o Welke processen worden er doorlopen vanaf de productie tot aan de distributie van het eindproduct?
o Wat zijn de systeemgrenzen? Het doel van deze subvraag is om het onderzoek af te bakenen en een beeld te schetsen van de productieprocessen, diensten en het transport per schakel in de keten.
Hoe ziet de energiestroom er per schakel uit? o Wat is het energiegebruik per schakel? o Welk aandeel bedraagt dit energieverbruik ten opzichte van het totale energieverbruik in de keten?
Hoe ziet de materiaalstroom er per schakel uit? o Welk materiaal wordt er gebruikt? o Hoeveel materiaal wordt er gebruikt? o Wat is de materiaalefficiëntie per schakel?
De energie- en materiaalefficiëntie geven aan welke schakel in de keten het meest efficiënt is en in welke schakel de grootste verbeteringen te halen vallen omtrent energie- en materiaalinzet. Het hergebruik van reststromen is niet meegenomen wegens een gebrek aan data.
Hoe ziet de waardeopbouw over de keten eruit? o Wat is het aandeel van de papierkosten in de totale verkoopprijs van het eindproduct?
Het bleek in de meeste gevallen niet mogelijk om de waarde opbouw voor elke schakel in de keten te achterhalen. Dit had vooral te maken met het feit dat veel bedrijven niet bereid waren om de benodigde gegevens te verstrekken. Daarom is er in dit geval voor gekozen om te kijken hoe de totale kosten van het papier in het eindproduct zich verhouden tot de verkoopprijs en of het eindproduct gecategoriseerd kan worden als bulkgoed of specialiteitproduct. Hoe kleiner het aandeel van de papierkosten in de totale verkoopprijs, hoe meer waarde er is toegevoegd door overige materialen, diensten en productieprocessen. Pagina 10 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
1.7
Systeemgrenzen
1.7.1 Onderzochte ketens Het onderzoek richt zich op de vier belangrijkste papier- en kartonketens, te weten: krantenpapier, vouwkarton, massief karton en golfkarton. Zoals te zien is in figuur 3 beslaan deze vier groepen ongeveer 70 procent van de afzet van Nederlandse papierfabrieken4. Ongestreken Sanitair druk en 5% schrijfpapier 9%
Pakpapier 2%
Gestreken druk en schrijfpapier 16%
Krantenpapier 10%
Golfkarton 29%
Vouwkarton 4%
Massiefkarton 25%
Overige papiersoorten 32%
Krantenpapier , Golfkarton, Massiefkarton en Vouwkarton 68%
Figuur 3: Scope van het onderzoek
4
Bron: VNP Jaarverslag 2009 Pagina 11 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Voor elk van deze ketens is een eindproduct gekozen dat als voorbeeld zal dienen voor het opstellen van de ketenkaarten. De vier gekozen producten zijn:
Krantenpapier: krant Vouwkarton: parfumdoosje Massiefkarton: boek Golfkarton: kartonnen doos
In dit onderzoek worden de schakels van de keten meegenomen vanaf de productie van papier en karton tot en met de verwerkingsfase. Hierbij wordt ook de distributie tussen deze schakels meegenomen. De doelstelling is om in kaart te brengen hoeveel energie en materiaal per schakel nodig is om het eindproduct te vervaardigen.
1.7.2 Geografische grenzen: Het project richt zich op de situatie binnen Nederland. Als blijkt dat bepaalde producten niet in Nederland gemaakt of verwerkt worden, zal door middel van aannames de hypothetische, Nederlandse situatie beschreven worden. In dit onderzoek wordt verondersteld dat import en export elkaar opheffen Deze vallen daarom buiten de scope van dit onderzoek. 1.7.3 Dataverzameling: Het project gaat uit van enerzijds beschikbare statistische gegevens en anderzijds van gegevens en inzichten vanuit bedrijven in de keten en van gerelateerde experts. Het uitvoeren van metingen valt buiten de scope van dit onderzoek. 1.7.4 Doelgroep: In principe zijn de uitkomsten relevant voor de bedrijven in de papier - en kartonketens, verschillende overheden en toeleveranciers van de bedrijven in de ketens.
1.8
Energietransitie Papierketen
De Nederlandse papier- en
De papier- en kartonindustrie is koploper in de ontwikkeling richting duurzaamheid en energiebesparing. Zij wil deze voorsprong in de komende jaren verder uitbreiden. Hiervoor worden concrete stappen gezet in de Energietransitie Papierketen. Met dit programma worden ontwikkeling en implementatie van innovaties bevorderd die een drastische reductie opleveren in het energieverbruik over de papierketen. Het doel van de transitie is een halvering van het energieverbruik per eindproduct in 2020. Het Kenniscentrum Papier en Karton en de Wereld van Papier hebben verschillende projecten opgezet om deze energiebesparingen waar te maken. Deze zijn onder andere gericht op een efficiënter gebruik van grondstoffen en minder uitval en verlies aan verpakt product. Met behulp van deze activiteiten wordt geprobeerd om invloed uit te oefenen op volgende schakels in de keten, die niet onze klant zijn maar wel een bijdrage kunnen leveren aan de totale ketenefficiëntie en daarmee meetellen voor de Energietransitie Papierketen. Het Ketenkaarten rapport is hier onderdeel van. Naar aanleiding van dit rapport is Pagina 12 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie een vervolgtraject gepland om de inzicht in de papierketen te vergroten en de kringloop van grondstoffen in kaart te brengen. Dit valt in het kader van het programma ‘Slimme Slanke Ketens’, van het Kenniscentrum Papier en Karton.
2
Methode
Om het energieverbruik per functionele eenheid aan het eind van de keten te kunnen monitoren is in het project Ketenkaarten een methode ontwikkeld. Hiermee wordt onderzocht wat het energieaandeel per schakel in de keten is, wat de materiaalefficiëntie is en hoe de toegevoegde waarde is opgebouwd. Daarna wordt gekeken hoe de verschillende schakels in de keten zich tot elkaar verhouden met betrekking tot energie- en materiaalefficiëntie. Vervolgens wordt deze methode getest in verschillende papier- en kartonketens. Door middel van deze methode kan het energie- en materiaalverbruik per functionaliteit aan het eind van de keten in kaart gebracht worden.
2.1
Afwijken van de conventionele methode
Deze methode wijkt af van de conventionele methodes die veelal worden gebruikt voor ketenstudies, zoals de Life Cycle Analysis (LCA). LCA is minder geschikt voor het bestuderen van de papierketens omdat deze methode geen rekening houdt met een eventueel tweede gebruik van een product. Juist voor papier, dat als grondstof voor een aanzienlijk deel uit hergebruikt materiaal bestaat, is het van belang om rekening te houden met de herbruikbaarheid van de grondstoffen. Daarnaast neemt een LCA de toegevoegde waarde van een product gedurende de keten niet mee. Juist de toegevoegde waarde bepaalt voor een groot deel of de besparing in materiaal en energie als een aantrekkelijke optie gezien wordt. Er is een methode nodig die de energie –en materiaalefficiëntie en toegevoegde waarde per schakel weergeeft en rekening houdt met de herbruikbaarheid van grondstoffen. De methode is getest voor de vier casestudies, maar kon uiteindelijk maar geleidelijk toegepast worden, wegens een gebrek aan data voor het basisjaar 2005, waarin de Energietransitie Papierketen in werking was getreden en met name wegens het ontbreken van gegevens verderop in de ketens. De methode zal hier wel volledig beschreven worden omdat het een als richtlijn kan dienen voor ketenpartners bij het rapporteren van toekomstige data die nodig zijn voor het bepalen en bevorderen van de ketenefficiëntie.
2.2
Stappenplan
De eerste stap is om de opbouw van vier typische papier -en kartonketens te onderzoeken. Voor elk van de ketens is één eindproduct gekozen (zie paragraaf 1.7). Deze zullen dienen als casestudies om te kijken in hoeverre de ontwikkelde methode toegepast kan worden om de energie-efficiëntie, materiaalefficiëntie en toegevoegde waarde te beschrijven. Essentieel is dat nauwkeurig wordt geïdentificeerd uit welke schakels de keten bestaat. Voor elke keten worden daarom de volgende stappen genomen: 1. Het gebruik van de grondstoffen, productie, verwerking en distributie beschrijven 2. Het energie- en materiaalverbruik in deze fase in kaart brengen Pagina 13 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 3. Het energieaandeel en de materiaalefficiëntie per schakel weergeven 4. De toegevoegde waarde in kaart brengen In figuur 4 worden de materiaalstroom, de energiestroom en de toegevoegde waarde weergegeven per keten in de schakel.
Energie in
Energie hergebruikt
Restwarmte Toegevoegde waarde
Materiaal in
Schakel
Schakel
Schakel
. Direct product materiaal
Afval materiaal Materiaal hergebruikt Figuur 4: Materiaalstromen, energiestromen en toegevoegde waarde
De gele pijlen geven de energiestroom aan. Van de energie die in het proces wordt gestopt gaat een deel verloren en een deel wordt weer hergebruikt binnen de schakel of elders in de keten. De blauwe pijlen geven de materiaalstroom weer. Een deel van het materiaal dat het proces ingaat, wordt direct toegevoegd aan het product. Het materiaal dat niet in het product komt wordt deels hergebruikt en gaat gedeeltelijk verloren als afval. De rode pijl is de waarde(in euro) die aan het product wordt toegevoegd.
Materiaal in: dit is het materiaal dat het proces ingaat. Hierbij wordt rekening gehouden met het aandeel van de grondstof dat hergebruikt is Direct product materiaal: dit is het materiaal dat direct aan het product toegevoegd wordt Pagina 14 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Materiaal hergebruikt: deze materiaalstroom wordt niet direct gebruikt voor het product, maar wordt hergebruikt in andere processen binnen of buiten de keten Afval materiaal: Dit is het onbenutte restmateriaal
Voor elke schakel zal naar de efficiëntie gekeken worden van de hoeveelheid papier of karton die behouden blijft in de schakel. Dit betekent dat het gewicht van eventuele toevoegingen aan het product niet zal worden beschouwd in deze categorie. Elke behandeling kost vervolgens energie. Ook de energie die in elk proces toegepast wordt verdeelt zich over het product en over reststromen. De volgende categorieën worden onderscheiden:
Energie in: dit is de energie die het proces ingaat. Deze kan deels of geheel bestaan uit reststromen die worden verbrand om energie op te wekken voor het productieproces Energie hergebruikt: dit is de energie die wordt hergebruikt in de keten of elders (zoals procesenergie ingezet voor stadsverwarming). Restwarmte: dit is energie die het systeem uitvloeit en niet verder wordt gebruikt
Per schakel zullen er meerdere allocaties van energie en materiaalstromen zijn en het is de bedoeling deze te scheiden. Dit heeft twee voordelen: ten eerste wordt het beeld nauwkeuriger en ten tweede kunnen de ‘grootverbruikers’ per schakel geïdentificeerd en efficiënter gemaakt worden.
2.3
Energie-efficiëntie berekenen
Om het energieverbruik per functionele eenheid aan het eind van de keten (Ee index5) te kunnen berekenen is het noodzakelijk om eerst de materiaalefficiëntie te berekenen: % Voor het berekenen van de Ee index wordt het basisjaar 2005 gebruikt. Zo kunnen de veranderingen gemonitord worden ten opzichte van het beginjaar van de Energietransitie Papierketen. De berekening voor de Eeindex voor een bepaald jaar ten opzichte van 2005 is:
Het product van de materiaalefficiëntie en de energie kan als maat dienen voor de totale efficiëntie van een proces. Door de indexen van alle vijf schakels waaruit de papierketen bestaat te combineren wordt de Ee-index voor de hele keten worden berekend:
Deze Ee index heeft een andere betekenis dan de MJA Energie-Efficiëntie Index, waarmee het energieverbruik van productieprocessen wordt gemonitord. 5
Pagina 15 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie ( )
2.4
Functionele eenheid
De berekeningen zullen altijd uitgevoerd worden voor een bepaalde functionele eenheid. Alle waarden voor materiaal en energie zullen zich richten op de waarde die nodig is om een bepaalde functionele eenheid te produceren. Meestal wordt er gekozen voor een logische hoeveelheid eindproduct, zoals de productie voor 1 dag of 1 jaar. Met name voor verpakkingen kan het zo zijn dat er gekozen wordt voor een eenheid die verband houdt met de nuttige toepassing van het product, zoals de hoeveelheid verpakt product.
2.5
Transport
Tussen de schakels in worden de materialen getransporteerd. Tijdens transport wordt er veel energie verbruikt. Om inzicht te krijgen in deze transporten, worden deze ook in kaart gebracht. Bij het beschouwen van transporten zijn twee variabelen belangrijk: (1) de afstand van het transport en (2) het aantal kilogrammen getransporteerd materiaal. Wanneer er kleinere hoeveelheden worden getransporteerd wordt er vaak gekozen voor een kleiner voertuig. Kleinere voertuigen gebruiken relatief meer energie dan grotere voertuigen die meer laadvermogen hebben. Voor Ketenkaarten zijn de gegevens gebruikt uit tabel 1 van Ecoinvent. In deze tabel is ook te zien dat het energiegebruik per vervoerde eenheid significant toeneemt wanneer het vervoersmiddel kleiner wordt.
Tabel 1: Primair Energieverbruik van transporten (Bron: Ecoinvent)
Pagina 16 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
3.
De papiermarkt
3.1
Kader: Waar wordt ons papier voor gebruikt?6
Wanneer er gekeken wordt naar de papierketen is het belangrijk om op te merken aan welk deel daarvan er in Ketenkaarten aandacht geschonken wordt en welk deel van de totale papiermarkt dit beslaat. Volgens cijfers van de PRN, de uitvoeringsorganisatie van het inzamel- en herverwerking systeem van papier en karton, wordt van het Nederlandse papier en karton zo’n 40 procent gebruikt voor het maken van verpakkingen en ongeveer 60 procent voor andere toepassingen. Hieronder vallen bijvoorbeeld kranten en boeken, maar ook behangpapier en sanitair papier. In figuur 5 is de inzameling van papier- en karton weergegeven. Papier en karton 2010: Totaal 2937 Kiloton
60% Nietverpakkingen
40% Verpakkingen
Ingezameld uit huishoudens en KWDI: 2610 kiloton = 89 %
Inzameling uit KWDI 57%
Inzameling uit huishoudens 43 %
Nietverpakkingen 77%
Verpakkingen 23%
Niet verpakkingen 47%
Industriële herverwerking Figuur 5: De inzameling van papier en karton
6
Naar: http://www.prn.nl/downloads/files/prn%20data%202006-2010.pdf
Pagina 17 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Verpakkingen 53 %
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
3.2
Bulk- en specialiteitproducten
Papierproducten kunnen grofweg in twee groepen verdeeld worden: bulkproducten en specialiteitproducten. Bulkproducten kenmerken zich door de grote markthoeveelheid en gelijksoortige kwaliteitseisen, die het voor de eindgebruiker mogelijk maken om de producten van verschillende aanbieders onderling uit te wisselen. De producenten die de laagste productiekosten en een groot marktaandeel hebben bepalen de prijs. De prijs is afhankelijk van vraag en aanbod. De producenten van bulkproducten richten zich op grondstoffen en productie. Ontwikkelingen zijn gericht op het vergroten van de efficiëntie van het productieproces7 . Specialiteitproducten daarentegen kenmerken zich door kleine marktvolumes en verschil in prijs en kwaliteitseisen tussen eindgebruikers. De concurrentiekracht wordt niet alleen door de prijs bepaald, maar ook door de kwaliteit, levertijd en technische diensten. Specialiteitproducten hebben een hogere toegevoegde waarde en hogere prijzen. Ontwikkelingen zijn gericht op het verbeteren van de kwaliteit en de diensten. In figuur 6 zijn enkele voorbeelden gegeven van bulkproducten en specialiteitproducten. Bulkproduct
Specialiteitsproduct
Chemische pulp Gegolfde grondstoffen Krantenpapier Houtvrij ongestreken papier Karton Gestreken houtvrij papier, drankkarton Gelamineerd papier Sigarettenpapier
Figuur 6: Voorbeelden van bulk- en specialiteitsproducten (Bron: Diesen, 1998)
7
Diesen, 1998: The Economics of the Pulp and Paper Industry
Pagina 18 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
4.
Resultaten
De methode is voor vier verschillende eindproducten getest. Deze producten maken deel uit van vier typische papier- en kartonketens. Op deze manier kan een beeld worden verkregen van de ketens. Van elk van deze categorieën is een overzicht gegeven van de bewerkingsstappen die plaats kunnen vinden in de keten. Vervolgens is er aan de hand van een aantal casestudies onderzocht wat het energieverbruik, de toegevoegde waarde en materiaalverliezen zijn in de keten.
4.1
Toepassen van de methode
De methode die is beschreven in hoofdstuk twee is toegepast voor deze vier ketens zover de beschikbaarheid van data dit toeliet. Uiteindelijk is het gelukt om zowel de materiaalefficiëntie als het energieverbruik per schakel in de ketens te weergeven. Echter, zoals reeds in het rapport vermeld, zijn de resultaten wegens onvoldoende data voor het basisjaar 2005 niet geïndexeerd op basis van de formule weergegeven in hoofdstuk 2. Ook voor het weergeven van de toegevoegde waarde per schakel, was de beschikbare database ontoereikend. Om toch een indicatie te geven van de toegevoegde waarde, is het aandeel van de papier- en kartonkosten van de verkoopprijs van het eindproduct in kaart gebracht voor elke keten.
4.2
Krantenpapier
In de eerste casestudie is naar krantenpapier gekeken. Krantenpapier, of newsprint, is een ongestreken papiersoort die voornamelijk gebruikt wordt om kranten van te maken. Vroeger werd krantenpapier gemaakt van mechanische pulp, maar tegenwoordig worden steeds vaker gerecyclede vezels gebruikt. Deze vezels hebben oude kranten en oude tijdschriften als oorsprong. Krantenpapier weegt doorgaans tussen 40 en 52 gram/m2, maar kan tot 65 gram/m2 wegen. Het is meestal wit, maar kan ook een lichte kleur hebben, zoals de roze Financial Times8. De oplages van dagbladen lopen al sinds geruime tijd terug. De cijfers stammen weliswaar uit 2008, maar volgens het CBS worden kranten verdrongen door nieuws dat gelezen wordt op internet. Figuur 7 laat duidelijk zien dat de oplages, alsmede het aantal abonnees van dagbladen terugloopt.
8
Cepiprint website
Pagina 19 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Figuur 7: Oplages van dagbladen
In 2011 hadden de dagbladen nog een oplage van 3,35 miljoen stuks per dag. Hiervan waren 1,85 miljoen exemplaren landelijke dagbladen en 1,5 miljoen stuks waren regionale. Interessant hierbij te vermelden is dat het totale bereik van de dagbladen op 10,7 miljoen stuks lag. Dit betekent dus dat gemiddeld 3,2 personen een krant lazen, voordat deze werd weggegooid9. Naast de (betaalde) landelijke en regionale kranten kent Nederland drie gratis landelijke kranten. Voor de cijfermatige beschouwing van de keten is uitgegaan van een batch oud papier die vervolgens wordt gesorteerd waarna er krantenpapier van wordt gemaakt. De functionele eenheid die gekozen is voor deze krant is de productie van 105,5 ton kranten. Dit komt overeen met de oplage van een dag van een grote krant. Het massaverlies, de materiaalefficiëntie en het energiegebruik voor alle schakels in de krantenpapierketen tot aan de point of sale zijn weergegeven in tabel 2. De cijfers in de tabellen zijn afgerond. Uitgangspunt: 214 ton gemengd oudpapier Impact per schakel Oudpapier Sorteren en Balen (150,1 ton)
MassaMateriaalEnergie verlies (ton) efficiëntie (%) (MJ) 64 70 5.403
Transport: Oud Papier sorteercentrum naar Papierfabriek (100 km vrachtwagen) Geïntegreerde Papierproductie
0
100
60.040
38
75
1.689.000
Transport: Papierfabriek naar Krantenfabriek
0
100
11.260
Geïntegreerde krantenproductie
7
93
120.960
Transport: Krantenfabriek naar regionale distributiecentra (120 km, vrachtwagen) Transport: Distributiecentra naar Point of Sale (20 km, busje)
0
100
50.670
0
100
46.448
Tabel 2: Materiaalefficiëntie en energieverbruik in de krantenpapierketen
9
Bron: Cebuco, http://oplagen-dagbladen.nl/ en http://www.nommedia.nl/upload/documenten/nom-websitegemiddeld-bereik-npm-2010-ii-2011-i.pdf
Pagina 20 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.2.1 Grondstoffen Krantenpapier wordt gemaakt van een mengsel van gerecyclede vezels en verse vezels. Afhankelijk van de eisen die aan het papier gesteld worden, kan er ook gekozen worden voor papier gemaakt van enkel gerecyclede vezels. Voor de krant die beschouwd wordt in deze analyse wordt uitgegaan van enkel gerecyclede vezels. Dit oudpapier wordt gescheiden in verschillende soorten, waaronder de soort waarvan krantenpapier wordt gemaakt. Het oudpapier dat eruit wordt gefilterd wordt niet weggegooid, maar wordt gebruikt in andere toepassingen. Op basis van de distributie van de oudpapier sorteercentra en de papierfabrieken door Nederland is er gekozen voor een afstand van 100 kilometer die overbrugd moet worden door het oud papier. Dit transport vindt plaats met een grote vrachtwagen. 4.2.2 Productie papier en karton In Nederland is 242.000 ton krantenpapier geproduceerd in 201010. Van alle grafische papiersoorten, werd ongeveer 16 procent gebruikt op de Nederlandse markt en de overige 84 procent werd geëxporteerd. In Nederland staat één fabriek waar krantenpapier wordt geproduceerd; dit is Norske Skog Parenco in Renkum. De productie van krantenpapier wordt in dit rapport beschouwd als één proces. Er gaat oud papier in en er komt een rol krantenpapier uit. Gebaseerd op de distributie van papierfabrieken en krantendrukkerijen door Nederland is gekozen voor een afstand van 85 kilometer welke wordt overbrugd met een grote vrachtwagen (> 32 ton). 4.2.3 Verwerking Van de rol papier wordt vervolgens een krant gemaakt. Ook dit is een geïntegreerd proces. De rol papier wordt in één machine achtereenvolgens bedrukt, gesneden en opgevouwen. Doordat dit in één proces gebeurt is het uitermate efficiënt en treedt er relatief weinig materiaalverlies op. 4.2.4 Verpakkingen/Distributie Vervolgens worden de kranten naar de point of sale gebracht. Omdat het hier kleine volumes betreft, worden ze met een klein transportmiddel naar de locatie gebracht waar ze verkocht worden. Hierdoor ligt het energiegebruik in deze fase relatief hoog. 4.2.5 Consument Vervolgens belandt de krant bij de consument. In 2010 was de totale oplage van betaalde kranten 3.220.356. De gratis dagbladen Spits, Metro en De Pers waren in dat jaar goed voor een gezamenlijke oplage van 1.111.53511. Volgens Papier Recycling Nederland (PRN12) werd in 2011 93 procent van alle niet-verpakkingspapieren gerecycled. In deze categorie vallen naast kranten
10
VNP Jaarverslag 2010 HOI, Instituut voor Media Auditing 12 http://www.papierenkarton.org/uploads/FACTSHEET%20%20%20PRN%20%20vs2%203-2011.pdf 11
Pagina 21 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie ook tijdschriften, folders, boeken, waardepapieren, hygiënepapier, behangpapier en kopieerpapier. 4.2.6 Toegevoegde waarde binnen de krantenpapier keten Er is onvoldoende eenduidigheid in de beschikbare gegevens om de toegevoegde waarde binnen de hele keten te berekenen. Echter, volgens een rapport van NPD Nieuwsmedia, bedragen de papierkosten 13.4 procent van de totale kosten voor het vervaardigen van een dagblad (zie figuur 8). Daarmee vormen ze de derde na grootste kostenpost (alleen de kosten voor behuizing, rente, management en vervoer en bezorging liggen hoger). Bij een krant van 80 gram, met een gemiddelde prijs van 1.30 euro bedraagt dit 3.15 procent van de verkoopprijs13.
Figuur 8: Verdeling kosten voor vervaardigen dagblad 2010 en 2009 (tussen haakjes weergegeven)
14
4.2.7 Conclusie Om een beeld te krijgen van de zwaartepunten in deze keten met betrekking tot energieverbruik en materiaalefficiëntie, is het handig om op een rij te zetten wat de grootverbruikers in deze keten zijn. Hiermee wordt voor energieverbruik de volgende tabel verkregen: Schakel in de keten Geïntegreerde Papierproductie Geïntegreerde krantenproductie Transport: Oud Papier sorteercentrum naar Papierfabriek (100 km vrachtwagen) Transport: Krantenfabriek naar regionale distributiecentra (120 km, vrachtwagen) Transport: Distributiecentra naar Point of Sale (20 km, busje) Transport: Papierfabriek naar Krantenfabriek Oud Papier Sorteren en Balen (150,1 ton)
Aandeel van totale energie (%) 85.1 6.1
Tabel 3: Energieaandeel per schakel in de krantenketen
13 14
Bron krantenpapierprijzen: www.foex.fi http://www.ndpnieuwsmedia.nl/Uploads/2011/7/NDP2010BW-DEF-binnenwerk.pdf
Pagina 22 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
3.0 2.6 2.3 0.57 0.27
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Het is duidelijk dat de papierproductie het overgrote deel van de gebruikte energie voor zijn rekening neemt, gevolgd door de productie van kranten. Als de productie van papier, de bewerkingen en de transportbewegingen samengevoegd worden in een taartdiagram wordt het volgend overzicht verkregen (figuur 9): Totaal Transport
Totaal Bewerkingen
Totaal Transport Totaal Bewerkingen
Totaal Totaal Papierproductie papierproductie
Figuur 9: Overzicht van het energieverbruik in de keten
Vervolgens wordt in tabel 4 de massa per schakel en de materiaalefficiëntie weergeven. Nu is te zien dat de materiaalefficiëntie bij geïntegreerde papierproductie het laagste is.
Schakel in de keten Uitgangspunt: 214 ton Oud papier Oud Papier Sorteren en Balen (150,1 ton) Transport: Oud Papier sorteercentrum naar Papierfabriek (100 km vrachtwagen) Geïntegreerde Papierproductie Transport: Papierfabriek naar Krantenfabriek Geïntegreerde krantenproductie Transport: Krantenfabriek naar regionale distributiecentra (120 km, vrachtwagen) Transport: Distributiecentra naar Point of Sale (20 km, busje)
Massa (ton)
Materiaalefficiëntie (%)
214 150
100 100
150
100
113 113 106
75 100 94
106
100
106
100
Tabel 4: Materiaalefficiëntie krantenpapierketen
Positief aan deze keten is dat er, na het bedrukken van de krant, geen materiaal meer verloren gaat en dat er geen complexe bewerkingen plaatsvinden, behalve de geïntegreerde krantenproductie. Het feit dat alle bewerkingen op één locatie plaatsvinden, verlaagt het aantal transporten. Daarnaast bestaat de grondstof volledig uit hergebruikt materiaal. Dit betekent dat de afvalstroom vrijwel nihil is en de uitgaande materiaalstromen voornamelijk hergebruikt worden in de eigen productie of elders.
Pagina 23 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Figuur 6 in hoofdstuk 3 laat zien dat krantenpapier geclassificeerd kan worden als ‘bulkgoed’. De prijs is afhankelijk van het vraag en aanbod en grondstoffen bedragen een relatief groot deel van de totale prijs. Dit betekent dat het effect van materiaal- en energiebesparing op de totale kostprijs relatief groot is. Deze keten zal daarom hoogstwaarschijnlijk geïnteresseerd zijn in ontwikkelingen die energie- en materiaalefficiëntie bevorderen.
4.3
Golfkarton
In dit hoofdstuk wordt de keten van golfkarton beschouwd. De processen die gebruikt worden om golfkarton te produceren zullen onder de loep genomen worden. Ook zal er, aan de hand van de productie van kartonnen dozen, bekeken worden wat het materiaal- en energieverbruik zijn. Als product om in kaart te brengen is in de categorie golfkarton gekozen voor de productie van kartonnen dozen. De dozen worden gemaakt van 100 procent gerecycled materiaal. In deze case is gekozen voor een functionele eenheid van het verpakken van 100 m3. Dit wordt gedaan in dozen van 60 cm x 40 cm x 18 cm en een gewicht van 574 g/m2. Er zijn 2315 dozen nodig, die in totaal 1116 kg wegen. In tabel 5 worden de materiaalefficiëntie en het energieverbruik in de golfkartonketen in kaart gebracht voor de productie van deze dozen. Uitgangspunt: Mixed grade paper (0,70 ton) Uitgangspunt: Old Corrugated Containers (0,74 ton)
Massaverlies (ton)
Materiaalefficiëntie (%)
Energiegebruik (MJ)
Impact per schakel Papier maken t.b.v. golfkartonproductie
0.15
89
7.2
Papier omzetten naar golfkarton
0.11
91
2.2
Dozen maken
0.10
92
0.7
Tabel 5: Materiaalefficiëntie en energieverbruik in de kartonnen doos keten
4.3.1 Grondstoffen Golfkarton wordt gemaakt van verschillende papiersoorten die verse of gerecyclede vezel als basis kunnen hebben. De soorten die het meest gebruikt worden zijn: Kraftliner, Semichemical Fluting, Testliner en Wellenstof. De eerste twee bestaan (deels) uit verse vezel, de laatste twee worden geheel uit gerecycled papier gemaakt. In 2009 werd er in totaal 675.000 ton golfkarton gemaakt. In dit onderzoek wordt echter uitgegaan van een doos die gemaakt is van 100 procent gerecycled papier. 4.3.2 Productie papier en karton Er worden grofweg twee verschillende soorten papier onderscheiden voor het maken van golfkarton: Liners en Fluting. Liners zijn de buitenste lagen van het golfkarton, daartussen zit een gegolfde laag papier: de Fluting. In Nederland zijn drie fabrieken die papieren maken waar golfkarton van gemaakt wordt: Smurfit Kappa Roermond Papier, Papierfabriek Doetinchem en SCA Packaging De Hoop. Pagina 24 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Bij het produceren van papier en karton gaat een deel van de massa verloren. Dit gebeurt bij het verpulpen en het schoonmaken van de inkomende stroom oud papier. Bij deze processen gaat ongeveer 11 procent van de inkomende stroom verloren. In de papiermachine wordt de pulp achtereenvolgens gevormd, geperst en gedroogd. Het maken van het papier is een zeer energie-intensief proces. Er wordt voor iedere functionele eenheid ongeveer 7.2 MJ gebruikt. 4.3.3 Verwerking Van deze vier soorten wordt vervolgens golfkarton gemaakt. Afhankelijk van de gewenste stevigheid kan voor één van de configuraties worden gekozen zoals is weergegeven in figuur 10. Ook afhankelijk van de toepassing wordt gekozen voor verse- of gerecyclede vezels. Van dit golfkarton worden vervolgens producten, zoals dozen, gemaakt. De doos in dit onderzoek heeft een ‘single wall’. 4.3.4 Verpakkingen/Distributie Het maken van dozen levert snijverliezen op. Er wordt bij deze handeling relatief weinig energie gebruikt. 4.3.5 Consument Vervolgens bereikt het golfkarton de consument. Golfkarton kent Figuur 10: Soorten golfkarton vele toepassingen. Het wordt voornamelijk voor verpakkingen gebruikt, maar daarin zit veel onderscheid. De Vereniging Golfkarton15 heeft onderzocht waar golfkarton haar toepassing vindt in Nederland. De resultaten van dit onderzoek zijn samengevat in bijlage 3. 4.3.6 Toegevoegde waarde binnen de keten Vanwege de zeer schommelende prijzen van OCC en een gebrek aan eenduidigheid in dataverstrekking zal hier worden volstaan met een indicatie van het aandeel van de grondstoffenprijs van de totale verkoopprijs van een kartonnen doos. De prijs van een kartonnen doos is ongeveer 1050 euro per ton16. De grondstofprijzen voor gerecycled karton bedragen ongeveer 150 euro per ton17. Dit betekent dat de grondstofprijzen voor de vervaardiging van een kartonnen doos ongeveer 14 procent van de totale verkoopprijs bedragen.
15
Bron: http://www.vereniginggolfkarton.nl/ > Marktinfo > Kerngegevens Joukiu, 2011 : http://www.metsaboard.com/materialarchive/Material%20Archive/Other%20IR%20presentations/2011/Mreal_CMD_2011_Mika_Joukio.pdf 17 Foex indexes: http://www.paperage.com/foex/pulp.html 16
Pagina 25 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.3.7 Conclusie Deze keten van golfkarton toont grote gelijkenissen met die van krantenpapier. De keten telt slechts één schakel waar bewerkingen worden gedaan. Hierdoor vindt er relatief weinig transport plaats. Er gaat wel materiaal verloren, maar hierop zijn geen bewerkingen losgelaten, naast de vorming van karton uit vezels. Daarnaast bestaat de grondstof volledig uit hergebruikt materiaal. Dit betekent dat de afvalstroom vrijwel nihil is en de uitgaande materiaalstromen voornamelijk hergebruikt worden in de eigen productie of elders. Voor deze categorie valt het op dat het energiegebruik groot is bij de productie van het papier. Het aandeel dat gebruikt wordt voor de bewerking van het papier tot golfkarton en vervolgens tot eindproduct is ook significant. Wat verder opvalt, is dat de hoeveelheid energie die gebruikt wordt voor transport van het materiaal relatief klein is. Schakel van de keten Papier maken Golfkarton maken Overig Dozen maken Verwerken van oudpapier Transport
Aandeel van de totale Energie (%) 60.3 18.5 8.0 6.3 3.7 3.3
Tabel 6: Energieaandeel per schakel in de golfkartonketen
Vervolgens is te zien dat de materiaalefficiëntie bij papierproductie relatief het laagste is. Schakel in de keten Papier maken Golfkarton maken Dozen maken
Massa (ton) Materiaalefficiëntie (%) 1.3 89.9 1.2 91.4 1.1 91.5
Tabel 7: Materiaalefficiëntie in de parfumdoosketen
Als er gegroepeerd wordt in transport, bewerkingen en papierproductie wordt de volgende taartdiagram verkregen (zie figuur 11):
Pagina 26 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Totaal bewerkingen
Totaal papierproductie Totaal papierproductie Totaal transport Totaal bewerkingen
Totaal transport
Figuur 11: Overzicht van het energieverbruik in de golfkartonketen
Dit diagram laat zien dat voor golfkarton, de bewerkingen ook een relatief groot deel van het totale energieverbruik in beslag nemen. Het aandeel energieverbruik van transport is relatief gering. Rekening houdend met het relatief grote aandeel van de papierkosten in de verkoopprijs, kan gesteld worden dat het eindproduct ergens tussen een bulkgoed en een specialiteitproduct valt (zie figuur 6 in hoofdstuk 3). Dit betekent dat de energie- en materiaalkosten in deze keten een relatief groot deel van de totale kosten bedragen. Deze keten zal waarschijnlijk, net zoals de keten van krantenpapier, openstaan voor ontwikkelingen die de energie- en materiaalefficiëntie bevorderen.
4.4
Vouwkarton
In dit hoofdstuk wordt de keten van vouwkarton beschreven. In 2010 werd in Nederland 127.000 ton vouwkarton geproduceerd. Dit was een groei van 23 procent ten opzichte van 200918. Nederland telt slechts één producent van vouwkarton: Mayr-Melnhof in Eerbeek 19. De casestudie die zal worden uitgevoerd voor vouwkarton is een verpakking van een parfum. De functionele eenheid is 50.000 verpakkingen. Dit komt overeen met de jaaroplage van dit parfum en haar verpakking. 4.4.1 Grondstoffen Afhankelijk van de eigenschappen die het karton moet krijgen kan een verhouding gekozen worden voor de mix tussen gerecyclede en verse vezels. Het is afhankelijk van de toepassing welke soort vezels gebruikt worden. De sterkte, maar ook de kleur en uitstraling van het karton zijn afhankelijk van de gekozen vezelsoort. In de casestudie zal uitgegaan worden van een mix van 33 procent gerecyclede vezels en 67 procent verse vezels.
18
VNP Jaarverslag 2010 www. papierenkarton.org
19
Pagina 27 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Uitgangspunt: hout (0.4 ton) Uitgangspunt: gerecyclede vezels (0.8 ton) Impact per schakel Productie karton Aanbrengen laminaten Drukken Stansen Verpakken
Massaverlies (ton)
Materiaal- Energieverbruik efficiëntie (%) (MJ)
0.040
90
18000
0.28 0.24 0.41 0
100 84 67 100
onbekend20 1026 288 onbekend
Tabel 8: Materiaalefficiëntie en energieverbruik in de vouwkartonketen
4.4.2 Productie papier en karton Vouwkarton wordt gemaakt door verschillende lagen papier op elkaar te persen. Een dunne laag pulp wordt hiervoor op een zeef aangebracht en een deel van het water wordt eraan onttrokken. Vervolgens worden verschillende lagen op elkaar geperst tot de juiste eigenschappen zijn verkregen. Ook wordt er vaak een coating aangebracht op het karton om de bedrukbaarheid, de uitstraling en de vocht- en luchtdoorlatende eigenschappen te beïnvloeden. Bij de productie van het karton gaat een deel van de vezels verloren, maar het aanbrengen van de coating zorgt voor een toename in gewicht. In de casestudie wordt uitgegaan van ongeveer 10 procent verlies in vezels, en een toename van 15 procent in gewicht door het toevoegen van de coating. Hierdoor neemt het nettogewicht toe bij de productie van het karton. Het produceren van het karton is een zeer energie-intensief proces. De meeste energie wordt gebruikt bij het drogen van de vezels. Bij het bepalen van de materiaalefficiëntie is de efficiëntie genomen van het gebruik van de vezelfractie. Dit is ook in de verdere stappen gedaan. 4.4.3 Verwerking De verwerking van vouwkarton kent veel verschillende stappen. Afhankelijk van de eisen van het eindproduct zullen deze stappen wel of niet moeten worden uitgevoerd of worden aangepast. De meest voorkomende stappen zijn drukken, stansen, rillen, vouwen en lamineren. Hieronder zal kort worden ingegaan op deze technieken. Lamineren Om het karton een luxe uitstraling te geven kan gekozen worden om een laminaat aan te brengen. Het aanbrengen van een laminaat, van bijvoorbeeld vernis, UV lak of een folie wordt veredelen genoemd. Dit laminaat kan bestaan uit verschillende materialen en kan diverse functies hebben. Het kan een bescherming bieden tegen vocht of lucht, maar vaak heeft het een decoratieve functie. In het geval van de parfumdoos wordt er een laminaat aangebracht van zilverfolie en hologrampapier en heeft het een decoratieve functie.
20
Onbekende data hebben een waarde van 0 toegewezen gekregen bij de berekeningen
Pagina 28 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Drukken21 De meest voorkomende druktechnieken voor vouwkarton zijn offset, gravure en flexo. Bij de laatste twee wordt er vaak op rollen geprint, terwijl bij de eerste vorm vaak op vellen wordt gedrukt. De keuze voor een druktechniek hangt af van de volgende factoren: de gevraagde kwaliteit, de lengte van de run, de levertijd, het te verpakken product en het budget. Afhankelijk van deze factoren kan een keuze gemaakt worden voor een bepaalde techniek. Voor deze druktechnieken geldt dat de drukpers een aantal proefdrukken nodig heeft om gekalibreerd te worden. Dit wordt ‘inschiet’ genoemd en is vaak een grote bron van materiaalverlies. Bij het parfumdoosje is dit ook het geval. De stichting Stimular heeft een benchmark gedaan onder drukkerijen en daaruit bleek dat grotere drukkerijen gemiddeld efficiënter met energie en materiaal omgaan dan kleinere drukkerijen. De 16 procent papierverlies die voor het parfumdoosje is becijferd is aannemelijk, zolang het in een grote drukkerij wordt gedrukt. Na het drukken is er 1240 kg papierdoorzet, dus volgens Stimular wordt er een energieverbruik van 1240 kWh (4464 MJ) verwacht. Volgens de becijferingen in dit onderzoek bedraagt deze hoeveelheid 1026 MJ.
Figuur 12: Parfumdozen
Rillen22 Om ervoor te zorgen dat het karton eenvoudig gevouwen kan worden wanneer dat nodig is, en om te voorkomen dat de bedrukking ‘breekt’, kunnen er rillijnen worden aangebracht. Rillen kan op twee manieren: De eerste (traditionele) manier is door een scherp mes tegen het karton aan te drukken en aan de andere kant twee tegenmessen te zetten, met scherpe of bolle randen. De afstand tussen de messen bepaalt de sterkte van het rileffect. Hoe dichter bij elkaar de messen staan, hoe scherper de rillijn. Er bestaat het risico dat het papier scheurt wanneer het papier te strak gerild wordt. De tweede manier is door een rilmes in het papier te duwen met aan de andere kant van het papier een rubberen rilkanaal. Afwerker: Stansen Door het karton te stansen wordt er een vorm uit een rol of vel gedrukt. De stansmachine heeft scherpe messen die vrij duur zijn. Bij het stansen ontstaat over het algemeen veel papierverlies.
21
22
http://procarton.com/files/publications_item/fact_file_71.pdf http://www.grafischwoordenboek.nl/details.php?id=255
Pagina 29 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.4.4 Verpakkingen/Distributie Wanneer het doosje af is moet het gevuld worden. De doosjes worden gesneden, maar nog niet opgezet, bij de afvullijn afgeleverd. Transport De keten van het parfumdoosje wordt gekenmerkt door een groot aantal transporten dat plaatsvindt. Dit komt doordat elke behandeling op een andere locatie plaatsvindt. In de casestudie is uitgegaan van vouwkarton dat in Nederland wordt geproduceerd. In werkelijkheid wordt slechts een deel van het in Nederland verwerkte vouwkarton hier ook daadwerkelijk geproduceerd. Het overige deel wordt geïmporteerd vanuit het buitenland. Zelfs wanneer de transporten uit het buitenland buiten beschouwing worden gelaten, is de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om het product te vervoeren, relatief hoog. Om het aantal transporten goed weer te geven zijn ze gegroepeerd in een aparte tabel: Transporten
Afstand (km)
Hout van bos naar Papierfabriek Oud Papier van sorteercentrum naar Papierfabriek Papierfabriek naar Groothandel Groothandel naar Veredelaar Veredelaar naar Drukkerij Drukkerij naar Afwerker Afwerker naar Producent/Verpakker Verpakker naar Distributeur Distributeur naar Point of Sale Totaal:
100 100
Vervoersmiddel (maximale belading in tonnen) 32 32
100 75 22 30 65 123 76
20 10 1.5 1.5 10 20 10
Energie (MJ) 312 464 480 540 714 825 3278 2583 2394 8640
Tabel 9: Transporten in de vouwkartonketen
Er is te zien dat het transport later in de keten steeds energie-intensiever wordt. Dit heeft twee oorzaken. De eerste oorzaak is dat de volumes steeds kleiner worden. Hierdoor worden kleinere voertuigen gebruikt die minder energie-efficiënt zijn dan grotere, zoals te zien is in hoofdstuk 2 tabel 1. De tweede oorzaak is dat, bij de laatste twee stappen, het flesje parfum in het doosje wordt vervoerd. Hierdoor neemt het gewicht significant toe en zo ook de energie die wordt gebruikt om de doosjes te vervoeren. In totaal legt het doosje 691 kilometer af en dit vergt 8640 MJ. 4.4.5 Consument Tot slot komt de verpakking bij de consument terecht. Volgens de cijfers van PRN wordt ongeveer 95 procent van de verpakkingen van papier en karton gerecycled. Omdat de meeste vouwkarton wordt gebruikt om verpakkingen van te maken zal het percentage gerecycled vouwkarton rond dit getal liggen.
Pagina 30 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.4.6 Toegevoegde waarde binnen de keten Ook voor het parfumdoosje zal er een indicatie worden gegeven van het aandeel van de grondstoffenprijs van de totale kostprijs van een product op basis van schattingen van industrieexperts. Voor het onderzochte parfumdoosje is de prijs van het gebruikte karton ongeveer 1 cent. De verkoopprijs van het doosje bedraagt ongeveer 25 cent. Het gebruikte karton bedraagt vier procent van de verkoopprijs van het doosje. Voor het eindproduct (parfum + verpakking) bedraagt de verkoopprijs ongeveer 40 euro. Het aandeel papier van de totale kostprijs is nu slechts 0.6 procent. 4.4.7 Conclusie Deze keten van vouwkarton wijkt op enkele punten af van de vorige twee ketens. Ten eerste telt de keten meerdere schakels waar bewerkingen worden gedaan. Hierdoor vindt er relatief veel transport plaats. Het materiaal dat toegevoegd wordt, wordt deels teniet gedaan doordat er, na deze toevoegingen, ook materiaal wordt weggegooid. Dit weggegooide, ‘opgewaardeerde’ materiaal is een goede ingang voor verbeteropties. Wanneer er bijvoorbeeld een manier kan worden gevonden waarmee eerst wordt gesneden en daarna pas wordt veredeld, kan er waarde worden behouden. Wanneer er in de keten van vouwkarton wordt gekeken naar zwaartpunten, dan is te zien dat het grootste aandeel van het energieverbruik aan de papierproductie toebehoort. Daarnaast valt op dat het energiegebruik voor transport een aanzienlijk deel van het totale energieverbruik bedraagt (zie figuur 13). Zou het transport uit het buitenland zijn meegenomen, dan zou dit percentage nog veel hoger liggen. Aandeel van de totale Energie (%)23 64 onbekend24 4 1 Onbekend23 31
Schakel in de keten Productie karton Aanbrengen laminaten Drukken Stansen Verpakken Transport Tabel 10: Energie-aandeel per schakel in de vouwkartonketen
Als er gegroepeerd wordt in transport, bewerkingen en papierproductie wordt de volgende taartdiagram verkregen (zie figuur 13):
23
Aandeel van de totale energie m.u.v. verpakken en aanbrengen laminaten Bij de berekening van aandeel van de totale energie per schakel is een waarde ‘0’ gegeven aan de onbekende getallen. 24
Pagina 31 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Totaal transport Totaal kartonproductie Totaal kartonproductie Totaal bewerkingen Totaal transport
Totaal bewerkingen
Figuur 13: Energieverbruik in de vouwkartonketen
Kijkend naar de materiaalefficiëntie valt op dat deze relatief het laagst is bij het verwerken van het karton tot een doosje. Voor stansen is de materiaalefficiëntie maar 67 procent. Schakel in de keten Productie karton Aanbrengen laminaten Drukken Stansen Verpakken
Materiaalefficiëntie (%) 90 100 84 67 100
Tabel 11: Materiaalefficiëntie per schakel in de vouwkartonketen
De grondstoffen –en kartonproductie vergt 18000 MJ energie. De materiaalefficiëntie van de conversie naar een parfumdoosje is 56 procent (67 procent van 84 procent). Wanneer de materiaalefficiëntie teruggerekend wordt naar 100 procent, dan zou er een energiebesparing van maar liefst 7920 MJ bereikt kunnen worden (44 procent van 18000 MJ). Dat komt overeen met een derde van de totale energie gebruikt in de keten. De hoeveelheid bewerkingen en mate waarin het karton word “veredeld” in deze keten geven aan dat het om een product met een hogere toegevoegde waarde gaat ten opzichte van de vorige ketens. De grote hoeveelheid bewerkingen resulteert in dit geval dan ook in een grote hoeveelheid transport. Door alle bewerkingen is het aandeel van papier een klein deel van de totale verkoopprijs. Het parfumdoosje is een specialiteitproduct. Ontwikkelingen gericht op kostenbesparing zullen zich richten op het verbeteren van de kwaliteit en de diensten en niet zozeer op energie- en materiaalefficiëntie.
Pagina 32 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
4.5
Massief karton en grafisch papier: Boeken
In de volgende analyse wordt de productie van een boek onder de loep genomen. De productie van een boek bestaat uit twee delen: de productie van de cover en de productie van het binnenwerk. In de case die geanalyseerd is gebeurde dit op dezelfde locatie. Ook het binden is op deze locatie gebeurd. Het geanalyseerde boek betreft een garenloze paperback. Dit betekent dat het een boek is met een cover van massief karton en dat het binnenwerk is gelijmd. Het alternatief voor lijmen is naaien. Bij een genaaid boek worden de pagina’s bij elkaar gehouden door garen in plaats van lijm.
Productie romanpapier 90 grams Productie karton voor cover 250 grams Transport sulfaatkarton, Zweden – NL (1400 km) Transport papier, Zweden – NL (1400 km) Drukken cover Lamineren cover Snijden cover Drukken binnenwerk-inschiet Snijden binnenwerk Gebruik inkten Drukplaten Lijmen Brocheren Sealen
MateriaalMassaverlies efficiëntie (%) E (MJ) 1736 kWh/ton Onbekend 2.4 1736 kWh/ton Onbekend 0.27 0 100 0.0001 0 34 kg inschiet Onbekend 8.5 gram Onbekend 42 gram
100 88.7 onbekend 73.2 99 88.3
0.15 0.01 0.03 Onbekend 0.04 Onbekend
0.15 gram/boek Onbekend
Onbekend Onbekend
Onbekend 0.45
0.001 liter Onbekend 0.015 m2/boek 0.006 m2/boek
100 Onbekend 100
Onbekend 0.05 0.0003
Tabel 12: Materiaalefficiëntie en energieverbruik in de boekenketen
4.5.1 Grondstoffen Het boek dat is geanalyseerd bestaat uit massiefkarton en Romanpapier. Voor de productie van massief karton wordt uitgegaan van massiefkarton ontwikkeld in Nederland. Het papier van het binnenwerk van een boek is 90 grams Roman papier. 4.5.2 Productie papier en karton De cover is gemaakt uit oudpapier. Het papier van het binnenwerk komt uit Zweden en wordt vervaardigd in een geïntegreerde papierfabriek. Het pulp komt ook uit Zweden en hoeft daarom niet van ver te worden getransporteerd. Het heeft een Forest Stewardship Council (FSC) certificaat. Dit betekent dat 70 procent van de pulp hernieuwbaar is. Het pulp bestaat deels uit verse vezels en deels uit oudpapier vezels.
Pagina 33 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie 4.5.3 Verwerking De cover wordt achtereenvolgens bedrukt, gelamineerd en gesneden. Het binnenwerk wordt gedrukt en tot boekblok verlijmd. Dit boekblok wordt vervolgens in de cover geplakt. Het binnenwerk wordt gedrukt op een offset rotatie pers. Deze gebruikt drukplaten die de inkt overbrengen op het papier. Deze drukplaten worden gemaakt per boek en worden gerecycled op een externe locatie. Brocheren Vervolgens komen cover en binnenwerk samen en worden verlijmd tot een boek. Dit proces heet brocheren en gebeurt op een aparte brocheerlijn. Sealen Hierna worden de boeken op pallets gestapeld en geseald in plastic. De boeken worden meestal per stuk geseald en dan worden de pallets ook nog in hun geheel geseald. De getallen in onderstaande tabel zijn gemiddelden. Er gaat nauwelijks sealplastic (ongebruikt) verloren. Wanneer de boeken af zijn, worden ze getransporteerd naar het Centraal Boekhuis (CB). Dit is een groot magazijn waar de het grootste deel van de boeken die in Nederland gemaakt worden, worden verzameld. Vanaf hier vindt distributie plaats naar boekhandels en ook direct naar consumenten, wanneer deze op internet boeken bestellen. Om van de drukkerij naar het CB te komen, moet er een transport plaatsvinden. Dit transport vindt plaats met een grote, afgeladen truck. Verwerking Centraal Boekhuis Wanneer de boeken in het CB zijn ontvangen, worden ze voor korte of langere tijd opgeslagen. Het is voor een specifiek boek lastig om te zeggen hoe lang het wordt opgeslagen voordat het wordt doorgestuurd naar de klant. Daarom is er een gemiddelde hoeveelheid energie genomen voor de energie die gebruikt wordt voor opslag.
Figuur 14: Stapel boeken
Wanneer de boeken het CB verlaten worden ze verpakt in sealplastic en golfkarton. De exacte energie die hierbij gebruikt wordt is onbekend, en zit inbegrepen bij de energie die gebruikt wordt in Verwerking CB. 4.5.4 Verpakkingen en distributie Tot slot worden de boeken verspreid naar boekhandels of via de internetverkoop naar de consument. In tabel 13 staat een totaaloverzicht van de transporten weergegeven.
Pagina 34 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Transporten
Afstand (km)
Transport Sulfaatkarton, Zweden – NL Transport Papier, Zweden – NL Transport Inkten Transport Drukplaten Transport Lijm Transport Drukkerij naar CB, Culemborg Totaal:
Vervoersmiddel Energie (maximale (MJ) belading in tonnen) 1400 20 0.0001 1400 20 0.15 1700 0.0001 7.5 350 7.5 0.003 65 0.001 7.5 110 0.01 14 0.2
Tabel 13: Transporten in de massiefkartonketen
4.5.5 Toegevoegde waarde De verkoopprijs van een geproduceerd boek is sterk afhankelijk van het soort boek dat is geproduceerd. Om een indicatie te nemen van de toegevoegde waarde wordt als voorbeeld een boek genomen met een verkoopprijs van 15 euro. Er wordt van uitgegaan dat het 400 gram houtvrij romanpapier bevat en 100 gram karton voor de omslag. De totale prijs voor de papieren kartongrondstoffen (bij een kartonprijs van 150 euro per ton en een houtvrij roman papierprijs van 750 euro per ton) is 0.32 euro. Dit is 2.1 procent van de totale verkoopprijs. 4.5.6 Conclusies Wanneer er in de keten van massiefkarton wordt gekeken naar zwaartpunten,dan is te zien dat de papierproductie relatief het grootste energieaandeel heeft, gevolgd door de bewerkingen. In tabel 14 zijn alle bewerkingen gegroepeerd. Deze maken ook een fors deel uit van het totale energiegebruik. Hier moet echter rekening worden gehouden met het feit dat de data voor enkele processen, waaronder het energiegebruik van inkten en lijmen, ontbreken in het overzicht. Schakel van de keten
Aandeel van de totale Energie (%)
Productie papier Verwerking Transport
60 35.5 4.5
Tabel 14: Energieaandeel per schakel in de massief karton keten
Als er gegroepeerd wordt in papierproductie, transport en bewerken, wordt de volgende taartdiagram verkregen:
Pagina 35 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Totaal bewerkingen
Totaal papierproductie
Productie papier Transport Verwerken
Totaal transport
Figuur 15: Energieverbruik in de massiefkartonketen
Deze keten van boeken wordt gekenmerkt door het feit dat alle bewerkingen plaatsvinden op dezelfde locatie. Dit is zeker niet voor alle boeken het geval. Veel uitgevers kiezen ervoor hun boeken op locatie A te drukken, op locatie B te lamineren en vervolgens op locatie C te binden. De reden hiervoor is dat bepaalde bedrijven, bepaalde kwaliteiten hebben. Door alles op één plek te doen wordt veel transport vermeden. Er wordt relatief weinig materiaal verloren door inschiet. Wel zijn er veel snijverliezen. Dit is zonde, omdat het voor de cover gelamineerd karton betreft, dat verloren gaat. Dit gelamineerde karton kan niet worden gerecycled en het lamineren van karton kost relatief veel energie. Door formaten slimmer te kiezen kunnen snijverliezen voorkomen worden. Doordat het snijden, drukken en binden onder één dak gebeurt, worden veel transporten vermeden. Dit is echter niet voor alle boeken het geval. Bij veel boeken worden deze handelingen op verschillende locaties gedaan. Dit is een beslissing die de uitgever van een boek maakt. In onderstaande tabel is te zien dat het snijden van de cover van het boek relatief de laagste materiaalefficiëntie heeft. De materiaalefficiëntie van de productie van het binnenwerk en de cover is op basis van de verkregen gegevens 56 procent. Door deze te verhogen kunnen aanzienlijke energiebesparingen gerealiseerd worden. Schakel in de keten Drukken cover Snijden cover
Materiaalefficiëntie (%) 88.7 73.2
Drukken binnenwerk
99
Snijden binnenwerk
88.3
Tabel 15: Materiaalefficiëntie in de keten
Pagina 36 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
5.
Conclusie
Het uiteindelijke doel van Ketenkaarten is het identificeren van kansen voor een verhoogde efficiëntie om zo als keten energiekosten te besparen en meer waarde te halen uit het product. In dit project is in eerste instantie gefocust op de ontwikkeling van een methodiek waarmee het energieverbruik en de materiaalefficiëntie in de keten op een simpele manier in kaart kunnen worden gebracht. Deze methodiek is vervolgens, voor zover de beschikbare data het toeliet, toegepast op vier eindproducten in vier ketens, binnen de productgroepen van golfkarton, krantenpapier, vouwkarton en massief karton. In het project Ketenkaarten stond de volgende vraag centraal: “Wat zijn de typische energie- en materiaalstromen in de verschillende schakels van de papier- en kartonketen; waar wordt waarde toegevoegd en wat is de gerealiseerde efficiëntie per schakel ten gevolge van deze drie invloeden en waar liggen de grootste kansen om tot verbetering te komen?” De typische energie- en materiaalstromen bestaan uit energie en materiaal die het proces ingaan en waarvan een deel verloren gaat en een deel weer wordt hergebruikt binnen de schakel of elders in de keten. Door al deze stromen te kwantificeren voor elke schakel in de keten, kan een beeld worden verkregen van de ketenefficiëntie en de partijen met de grootste mogelijkheden tot verbetering. In de casestudies zijn wegens een gebrek aan data niet alle stromen in beeld gebracht. Wel is er gekeken naar het energieverbruik en materiaalefficiëntie voor elke schakel in de ketens. Het project ketenkaarten heeft ten eerste laten zien dat er niet zoiets bestaat als dé papier- en kartonketen. Verschillende papier- en kartonketens hebben verschillende eigenschappen. Hier dient rekening mee gehouden te worden bij het identificeren van kansen voor verbetering. Ten tweede is dit project er grotendeels in geslaagd om de onderlinge afhankelijkheid van de verschillende schakels in de keten te beschrijven in het kader van energie-efficiëntie. Een verhoogde materiaalefficiëntie verderop in de keten kan aanzienlijke energiebesparingen opleveren in de hele keten. Het is daarom belangrijk om alle ketenpartners te betrekken bij de realisatie van energie-efficiëntie in de papier- en kartonindustrie. De ketens van krantenpapier en golfkarton voor de onderzochte eindproducten kenmerken zich door: - de herbruikbaarheid en hernieuwbaarheid van de grondstoffen - het relatief grote energieaandeel van de papierproductie binnen de totale keten - betrekkelijk weinig bewerkingen in de keten Dit betekent dat een relatief groot deel van het eindproduct is gemaakt uit oudpapier. De eindproducten van deze twee ketens kunnen grofweg worden geclassificeerd als bulkgoederen. De energie- en materiaalkosten maken een betrekkelijk groot deel van de totale kostprijs uit. Ontwikkelingen in deze ketens zullen zich daarom richten op het vergroten van de efficiëntie van het productieproces. Zij zullen in grotere mate openstaan voor ontwikkelingen die energieen materiaalefficiëntie tot gevolg hebben. Voor de vouw- en massiefkartonketens in dit onderzoek daarentegen geldt ten opzichte van de vorige twee ketens dat: - het energieaandeel van de papier- en kartonproductie relatief lager is - er relatief veel bewerkingen plaatsvinden in de keten - transport betrekkelijk veel bijdraagt aan het totale energieverbruik in de keten Pagina 37 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Deze eindproducten kunnen geclassificeerd worden als specialiteitproducten. Het kostenaandeel van papier t.o.v. de kostprijs van het eindproduct is gering. Ontwikkelingen gericht op kostenbesparing zullen zich eerder richten op het verbeteren van de kwaliteit en de diensten en niet zozeer op energie- en materiaalefficiëntie. De kansen om de ketenefficiëntie te verhogen zijn opgesplitst tussen de papier- en kartonfabrieken en kansen voor partijen verderop in de keten. De geïdentificeerde kansen zijn deels regelrechte conclusies van dit onderzoek en deels conclusies van andere samenhangende onderzoeken die een rol hebben gespeeld bij de dataverstrekking voor Ketenkaarten (beschreven in bijlage 1). Kansen voor papier- en kartonfabrieken Conclusies die volgen uit het project ‘Ketenkaarten’: Het stimuleren van materiaal- en energiebesparende producten en productieprocessen Gebruik maken van geïntegreerde fabrieken (dat wil zeggen fabricage van pulp en papier onder één dak). Dit levert milieuwinst op door een lager energieverbruik en kortere transportafstanden Overleg met de ketenpartners om energie- en materiaaldoelstellingen op elkaar af te stemmen Conclusies uit gerelateerde onderzoeken: Rekening houden met de bron van de verbruikte energie (groene stroom –hernieuwbaar, biobased of fossiel– en kernenergie) Zoveel mogelijk gebruik maken van gerecyclede vezels Het certificeren van de papierproductie (zoals ISO 14001, ISO50001 of EMAS) Kansen voor schakels verderop in de keten Conclusies die volgen uit het project ‘Ketenkaarten’: Snijverliezen voorkomen door te drukken op het juiste formaat of door het formaat van het eindproduct aan te passen Het formaat en de oplage te kiezen die materiaalefficiëntie bevordert Het actief beperken van gemaakte kilometers door geografische optimalisatie van de schakels in het productieproces (leveranciers kiezen die qua afstand dichtbij elkaar liggen) Conclusies uit gerelateerde onderzoeken: De samenstelling van de gebruikte materialen registreren en beoordelen op energieverbruik en herbruikbaarheid Het opstellen, controleren en communiceren van duurzame uitgangspunten Overleg voeren met ketenpartners om een betere afstemming te bevorderen Onderaannemers uitzoeken die verschillende bewerkingen op één locatie kunnen uitvoeren Eisen stellen aan leveranciers en stakeholders (milieucertificaten, maar ook de maximale toegestane over- of onderlevering)
Pagina 38 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Het is voor alle ketenpartners van belang om het eindproduct centraal te stellen bij de materiaalkeus. Wat gebeurt er met dit materiaal aan het einde van de levenscyclus? Kan het worden gerecycled? Het voordeel van de primaire grondstoffen voor papierproductie is dat ze herbruikbaar zijn, mits er later in de keten geen bewerkingen worden toegepast die een nadelige invloed hebben op de recyclebaarheid van het product. Georganiseerde externe communicatie vindt binnen de papier- en kartonfabrieken al plaats door middel van convenanten en met behulp van de Koninklijke Vereniging van Nederlandse Papieren kartonfabrieken (VNP, de branchevereniging van alle papier- en kartonfabrieken in Nederland). Voor veel bedrijven verderop in de keten gelden, in tegenstelling tot de papierfabrieken, geen convenanten die het verstrekken van gedetailleerde energiegegevens verplicht stellen. Daarnaast zijn er voor deze schakels in de keten verschillende belangenbehartigers waardoor er geen eenduidigheid bestaat over de hoeveelheid en soort informatie die beschikbaar gesteld wordt. Wat het Ketenkaarten project aan het licht heeft gebracht is dat het voor de ketenpartners belangrijk is om standaarden op te zetten voor communicatie over: Communicatie en transparantie binnen de ketens De hoeveelheid en soort energie die gebruikt wordt in het productie- en distributieproces De bron van de energie (fossiel of hernieuwbaar) en het energieaandeel dat hergebruikt wordt De hoeveelheid en het soort materiaal dat gebruikt wordt Het percentage materiaalreststromen dat hergebruikt wordt Het verloop van de afdankingsfase van het product; welk deel wordt gerecycled en waar komt dit gerecyclede materiaal terecht? Om een beter beeld te krijgen van de energie- en materiaalefficiëntie aan het eind van de keten, is het voor alle ketenpartners belangrijk om inzicht te verkrijgen en transparantie te bevorderen voor deze gegevens. Dit zou kunnen helpen om een beter inzicht in de ketens te krijgen, de verschillende schakels beter op elkaar af te stemmen en zo de efficiëntie van de hele keten te verhogen.
Pagina 39 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Bijlage 1 De ketenstudies die reeds zijn uitgevoerd voordat het project Ketenkaarten van start ging, of die paralel met Ketenkaarten plaatsvonden zijn hieronder beschreven: CE Delft Het rapport “Energietransitie Papierketen - Naar halvering in 2020” van CE Delft beschrijft een methodiek om energiestromen in de papierketen te monitoren. In het rapport worden keuzes gemaakt met betrekking tot de te gebruiken methodiek en parameters om energiestromen in kaart te brengen. Omdat de studie zich heeft gebaseerd op bestaande literatuur en er bleek dat er voornamelijk aan het einde van ketens weinig literatuur beschikbaar was, heeft deze studie niet een volledig overzicht kunnen geven van de papierketens. Golfkartonstudie UU Deze uitgebreide studie van studenten van de Universiteit Utrecht had als doel te onderzoeken hoe energiereductie te bewerkstelligen voor de productie en verwerking van golfkarton. Om dit te bereiken is er eerst in kaart gebracht waar in de ketens energie gebruikt werd. Dit heeft een plaatje opgeleverd waaruit bleek dat meer dan de helft van de totale energie die gebruikt wordt voor een verpakking, wordt gebruikt na het produceren van het karton zelf. Up & Go De studie Up&Go, uitgevoerd door het Kenniscentrum Papier en Karton heeft aan de hand van onderzoek bij drukkerijen een lijst met tips opgesteld waarmee papierverliezen vermeden kunnen worden. In het kader van dit project is ook een onderzoek gedaan naar de grootte van papierverliezen bij drukkerijen en de redenen voor het ontstaan van deze verliezen. De belangrijkste conclusie was, naast een uitgebreide lijst met verbetertips, dat in een drukkerij gemiddeld tussen de 7 procent en 33 procent van het materiaal verloren gaat. Het hangt voornamelijk af van de producten die gemaakt worden hoe groot deze verliezen daadwerkelijk zijn. Duurzaam Boek Het project Duurzaam Boek is uitgevoerd door het Kenniscentrum Papier en Karton in samenwerking met het Informatiecentrum Papier en Karton. Hier zijn uitgevers en drukkers van vier modelboeken bij betrokken. Het doel was om een nulmeting uit te voeren voor de milieuimpact van deze boeken. Aan de hand van deze resultaten zal een duurzamer boek uitgebracht worden.
Pagina 40 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Bijlage 2 Beschrijving van de verschillende papier- en kartonsoorten: Golfkarton – Wordt veel gebruikt als transportverpakking. Het biedt veel bescherming en de vraag naar dit product groeit met een toename in het gebruik van online winkelen. Golfkarton kan ook bedrukt worden en is relatief licht. Dit biedt voordelen op het gebied van marketing en logistiek. Massiefkarton – Wordt gebruikt als verpakking. Doordat het product bestaat uit meerdere lagen papier die op elkaar geperst worden, heeft het product een grote stevigheid. Ook wordt er dikwijls een laag wit of bruin papier opgeplakt, al dan niet met vochtwerende eigenschappen. Vouwkarton – Wordt gebruikt als consumentenverpakking. Is makkelijk te bedrukken en zeer flexibel. Daarbij vormt vouwkarton een goede bescherming, zowel fysiek als hygiënisch. Hierdoor zijn de mogelijkheden voor toepassing zeer groot, zowel voor food als voor non-food. Ongestreken druk- en schrijfpapier – De term ongestreken verwijst naar de afwezigheid van een oppervlaktebehandeling in de vorm van een strijklaag. Het oppervlak van ongestreken papier is niet zo glad als dat van gestreken papiersoorten. De ongestreken papiersoorten worden veel gebruikt voor enveloppen en antwoordkaarten. De inktopname van het ongestreken papier is anders dan bij gestreken papier. Gestreken druk- en schrijfpapier – Deze soort is dus wel voorzien van een strijklaag die een bepaalde glans bewerkstelligt. Gestreken papier wordt voornamelijk gebruikt voor luxe printartikelen. Krantenpapier – Krantenpapier wordt gemaakt van gerecyclede vezels en heeft als eigenschappen dat het licht is, eenvoudig bedrukbaar en goed vouwbaar. Hygiënische en Sanitaire papieren – In deze categorie vallen toiletpapier, keukenpapier, tissues en industrieel reinigingspapier. Voor de productie van toiletpapier wordt vrijwel altijd gerecycled materiaal gebruikt. Goedkope varianten toiletpapier bestaan vaak uit één laag terwijl duurdere varianten zijn opgebouwd uit meerdere lagen papier. Geavanceerde weefstructuren zorgen voor extra sterkte.
Pagina 41 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Bijlage 3 De markt voor golfkarton is weergegeven in onderstaande grafiek: Sportartikelen, direct mailbedrijven etc. ; 6,30% Golfkartonverwerkers; 9,00% Elektronica-apparatuur, audio-video; 1,60% Metaalwaren, machines en onderdelen; 2,00% Rubberproducten; 4,20%
Levensmiddelen; 34,40%
Chemische producten; 3,90% Papierproducten; 8,10%
precisie-instrumenten etc.; 0 glasproducten, transportmiddelen,; 0
Verse voedingsmiddelen; 15,40% Dranken en tabak; 7,40%
Textiel, houtproducten cosmetica,; 7,90%
Bron: Informatiecentrum Papier en Karton
Pagina 42 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie
Bijlage 4 Kader: Organisaties in De Nederlandse Papier- en Kartonketen De Nederlandse papier- en kartonketen is georganiseerd in een groot aantal organisaties en verenigingen. Hieronder volgt een overzicht van de verenigingen en organisaties die producten verwerken. Energietransitie Papierketen In 2004 heeft de Nederlandse papier- en kartonindustrie met het Ministerie van Economische Zaken de ambitie uitgesproken om in 2020 de helft minder energie per eindproduct te gebruiken. De overtuiging was dat er een transitie nodig was om te komen tot grote stappen op het vlak van energie- en klimaatbeleid. Voor de papierindustrie betekende de combinatie van innovatie en energie-efficiëntie een kans om de economische positie van de sector te versterken en zo een belangrijke bijdrage te leveren aan de verduurzaming van de samenleving. De Energietransitie heeft 5 programma’s geïdentificeerd, met elk hun eigen focus. Eén van die programma’s, programma 3 (of P3), heet ‘Supply Chain of the Future’ en richt zich onder andere op het verminderen van het energiegebruik in de keten. Het project Ketenkaarten levert een bijdrage aan de doelstellingen van de Energietransitie en in het bijzonder aan die van P3. De papier- en kartonindustrie in brancheverenigingen In onderstaand verslag zal een overzicht worden gegeven van de belangrijkste brancheverenigingen van verwerkers van papier en karton. Ook wordt een overzicht gemaakt van de belangrijkste initiatieven op het gebied van ketensamenwerking en duurzaamheid. Hiermee wordt het belang van goede coördinatie binnen de keten nogmaals zichtbaar gemaakt en benadrukt. Koninklijke VNP De Nederlandse papier- en kartonfabrieken hebben zich verenigd in de Koninklijke Vereniging Nederlandse Papier- en kartonfabrieken (VNP). Deze vereniging is opgericht in 1904 en behartigt sindsdien de belangen van haar leden. In 2010 waren er 22 fabrieken aangesloten bij de VNP, verdeeld over 14 concerns. Deze bedrijven waren bij elkaar goed voor een omzet van 1,777 miljard Euro, en hadden een afzet van 2.859.000 ton papier en karton. De leden van de VNP hadden in 2010 ongeveer 3900 mensen in dienst. PRN PRN is de uitvoeringsorganisatie van het inzamel- en herverwerkingsysteem van papier en karton. Dit systeem bestaat sinds 1998 en is vastgelegd in het Papiervezelconvenant met de Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG). Het doel is de inzameling en het hergebruik van oudpapier continu op een zo hoog mogelijk niveau te houden en te stimuleren.
Pagina 43 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie CEPI De Confederation of European Paper Industries (CEPI) is een organisatie, gevestigd in Brussel, die dezelfde doelen als de VNP nastreeft, maar dan op Europees niveau. In 2010 waren er 998 papierfabrieken aangesloten, verdeeld over 683 bedrijven. De Europese papier- en kartonindustrie zorgde in 2010 voor 224.129 arbeidsplaatsen en had een omzet van 80,6 miljard euro. In totaal werd er ongeveer 96,5 miljoen ton papier en karton geproduceerd. Ervan uitgaande dat alle VNP leden ook CEPI leden zijn, draagt de Nederlandse productie dus voor ongeveer 3procent bij aan de totale productie in Europa. VG De Vereniging Golfkarton, gevestigd in Hoofddorp, is opgericht in 1949 en behartigt de belangen van producenten van golfkarton. De vereniging kent 9 leden, die samen 15 fabrieken in hun beheer hebben. Samen zijn deze fabrieken goed voor 1,1 miljoen m2 golfkarton. Één van de leden van VG is ook lid van de VNP. KVGO Het Koninklijk Verbond van Grafische Ondernemers (KVGO) zet zich in voor de belangen van ondernemers in de grafische industrie. In de grafische industrie zijn ondernemers werkzaam die zich bezig houden met voorbereidingsactiviteiten, drukwerkzaamheden en nabewerkingswerkzaamheden. In 2011 werkten in de grafische industrie 31.225 mensen, verdeeld over 2.298 bedrijven. Deze bedrijven hadden een gezamenlijke omzet van zo’n 7 miljard Euro (Cijfers GOC). Kartoflex KARTOFLEX, de Koninklijke Vereniging van Nederlandse Fabrikanten van Kartonnages en Flexibele Verpakkingen, telt zo’n 100 ledenbedrijven in de volgende sectoren: Massiefkartonnage, Vouwkartonnage, Golfkartonverwerking, Rondkartonnage, Luxe kartonnage, Display, Papierverwerking, Industriezakken, Drankverpakking, Laminaten, Beschermende verpakking, Behang/interieurdecoratie. Pro Carton Pro Carton Nederland heeft als doel het toepassen van vouwkarton als verpakkingsmateriaal te bevorderen. Pro Carton Nederland maakt onderdeel uit van het internationale Pro Carton netwerk. Pro Carton is een Europees samenwerkingsverband van producenten en verwerkers van vouwkarton. Doel van Pro Carton is om de supply chain te voorzien van waardevolle informatie en studies uit te voeren naar de rol van de vouwkarton verpakking. Het maakt zich ook hard voor het gebruik en de acceptatie van vouwkarton als duurzame en aantrekkelijke verpakking door de consument.
Pagina 44 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012
Ketenkaarten van de papier- en kartonindustrie Verbond P&K Het Verbond van Papier- en Kartonproducerende en -verwerkende Industrieën (Verbond P&K) is een samenwerkingsverband tussen de Vereniging Golfkarton, Koninklijke Kartoflex en de VNP. Volgens dit verbond werken er in de sector zo’n 15.000 mensen. Nederlands Verpakking Centrum Het Nederlands Verpakking Centrum (NVC) behartigt de belangen van de verpakkingsmiddelenindustrie, de verpakkingsmachine-industrie, de verpakkende industrie, de retail, de catering en de recyclingindustrie op het gebied van het verpakken van producten. Deze missie beperkt zich niet tot verpakkingen gemaakt van papier en karton, maar ook materialen gemaakt van andere verpakkingen vallen hieronder. Vereniging voor groothandelaren in papier en verpakkingsmaterialen Deze vereniging behartigt de belangen van Nederlandse groothandelaren van verpakkingmaterialen. De NVGP voert overleg met vertegenwoordigers van de overheid, privaat- en publiekrechtelijke organisaties over onderwerpen die de branche betreffen, zoals bijvoorbeeld de Verpakkingenbelasting en zorgt, waar nodig voor vertaling daarvan naar de individuele ondernemingen.
Pagina 45 van 45 Publicatiedatum 8-6-2012