Wellpappenproduktion im Wandel der Zeit

Ein Verzicht auf Wellpappe als Verpackungsmaterial ist heute undenkbar. Für die Herstellung des Materials in der heutigen Form waren einige Entwicklungsschritte notwendig. Zunächst musste Papier als Grundstoff in Massenproduktion hergestellt werden können. Entscheidend war zudem eine Erfindung, mit der sich das Material maschinell riffeln lässt. Viele Entwicklungsschritte später haben sich die Herstellungsprozesse stark verändert und verbessert.

Das Verpacken von Materialien und Produkten ist im Grunde genommen von Anfang an eng mit der Entwicklung der Menschheit verbunden. Schon in der Steinzeit nutzen die Jäger und Sammler zum Beispiel Felle und Häute von erlegten Tieren oder ausgehöhlte Kürbisse zum Transport und Aufbewahren von gesammelten Lebensmitteln. Als die Menschen sesshaft wurden und die Landwirtschaft in den Fokus rückte, gewannen gleichzeitig auch Pflanzenblätter, Tierblasen und Lederhäute als anfänglich bevorzugtes Verpackungsmaterial an Bedeutung. Mit dem Aufkommen von Handel und ersten Handelsbeziehungen dienten dann auch Holztonnen, Tonkrüge und Körbe als Verpackungsmittel für die Lagerung und den sicheren Transport von Waren.

Die Erfindung des Papiers in China

Papier spielte demgegenüber als Basis für Verpackungen lange Zeit überhaupt keine Rolle, obwohl Papier bereits vor rund 2.000 Jahren erstmals in den Annalen auftaucht. Den historischen Überlieferungen zufolge gelang es dem Chinesen Cai Lun etwa 105 n. Chr. erstmals Papier aus Baumrinde, gebrauchtem Stoff und Fischernetzen herzustellen. Es dauerte dann aber noch bis zum 11. Jahrhundert, ehe das Papier schließlich den Weg nach Europa fand.

In den sogenannten Papiermühlen wurde dort Papier nach dem neuen Prinzip hergestellt. Lumpen wurden dazu zerkleinert, in ihre Fasern aufgelöst und gewässert. Aus dem Faserbrei konnten dann mit Hilfe von Sieben einzelne Blätter geschöpft und anschließend getrocknet werden.
Bis die Menschen das Papier dann als Grundlage für die Herstellung von Wellpappe einsetzten, sollten aber noch mehrere Jahrhunderte vergehen.

Albert L. Jones und der entscheidende Entwicklungsschritt

Gegen Mitte des 19. Jahrhunderts gelang es den Briten Edward Ellis Allen und Edward Charles Healey ein Verfahren zur Riffelung von Webstoffen zu entwickeln. Mithilfe des neuen Verfahrens und den geriffelten Werkstoffen konnten im weiteren Verlauf modische Halskrausen und später auch gewellte Papierringe als stabilisierende Einlage für Koffer und vor allem Hüte angefertigt werden.

Im Jahr 1871 war es dann der Amerikaner Albert L. Jones, der für den entscheidenden Schritt in Richtung Wellpappe sorgte. Eigentlich suchte er nach einer Möglichkeit, modische Falten in Röcke mithilfe einer Plissiermaschine einzuarbeiten. Das brachte ihn auf die Idee, eine ähnlich funktionierende, aber mit einer Riffelwalze ausgestattete Maschine einzusetzen, um gewelltes Papier herzustellen.

Die Erfindung gelang ihm und er meldete das Verfahren schon kurz danach zum Patent an. Seine Erfindung deklarierte Jones dabei als „Verbesserung von Papier zu Verpackungszwecken“. Das hergestellte Wellpapier nutzte er als stoßsicheres Dämmmaterial und umwickelte damit verschiedene Gegenstände aus Glas. Das war die Geburtsstunde der Ur-Wellpappe.

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Weiterentwicklungen von Oliver Long

Nur drei Jahre später präsentierte der Amerikaner Oliver Long eine Verbesserung der von Albert L. Jones entwickelten Verfahrenstechnik und der daraus resultierenden Arbeitsergebnisse: Er verklebte dafür jeweils eine Bahn glattes Papier mit einer gewellten Papierbahn – die erste einseitige Wellpappe. Schnell wurde dieses Verfahren patentiert.

Parallel dazu entwickelte er die weltweit erste Handmaschine zur Anfertigung von Wellpappe. Wie durchdacht das grundlegende Prinzip der maschinellen Abläufe schon damals war, zeigt sich noch heute. Denn die Funktionsweise heutiger Wellpappenmaschinen bzw. -anlagen basieren im Kern immer noch auf den Abläufen der ersten Maschinenvariante von 1874:

Die jeweilige Papierbahn wird damals wie heute auf Rollen an der Wellpappenmaschine befestigt.
Die Riffelwalze gibt dem Papier die typische Wellenform.
Auf die gewellte Papierbahn wird ein Deckblatt aufgeklebt.

Während das früher Arbeiter von Hand erledigten, erfolgt dieser Arbeitsschritt heute automatisch.

Industrielle Fertigung durch Thompson & Norris

Bereits 1875 ging die einseitige Wellpappe dann in die industrielle Fertigung mit größeren Stückzahlen. Realisiert wurde dies aber nicht mehr durch Albert L. Jones und Oliver Long als die beiden Urväter der Wellpappe, sondern durch das neu gegründete Unternehmen Thompson & Norris.
Ein Meilenstein für die Entwicklung von Wellpappe als qualitätsstarkes Verpackungsmittel folgte dann 1882, als Firmeninhaber Robert H. Thompson eine Wellpappenvariante vorstellte, bei der zwei Lagen glattes Papier eine Lage gewelltes Papier umschloss.

Diese einwellige Wellpappe bildet noch heute ein Schwerpunktprodukt innerhalb des Wellpappen-Sortiments.

Parallel dazu entwickelte das Unternehmen Thompson & Norris die erste mechanische Wellpappenanlage. Diese beiden Entwicklungen verschafften der Wellpappe einen ersten Nachfrageboom.

Fedor Schoen etabliert die Wellpappe in Deutschland

Als Folge daraus entstand 1883 in London das erste Wellpappenwerk in Europa. Im Jahr 1886 errichtete Thompson & Norris in Kirchberg (Hunsrück) die erste Fertigungsstätte auf deutschem Boden. Nur zwei Jahre später fasste die Wellpappenherstellung mit Produktionsstätten in Exideuil-sur-Vienne dann auch Fuß in Frankreich.

In den folgenden Jahren dominierten Thompson & Norris mit ihren internationalen Standorten den Herstellermarkt.
In Deutschland änderte sich das erst 1892, als sich der deutsche Unternehmer Fedor Schoen die erste unabhängige Wellpappenfabrik in Breslau von Wilhelm Richter bauen ließ.

Allerdings stellte die Fabrik ausschließlich einseitige Wellpappen her. Zwei Jahre später zog das gesamte Unternehmen nach Köln. Das war gleichzeitig der Startschuss für die industrielle Fertigung der doppelt beklebten Wellpappe. In Deutschland ist die Verbreitung der ein- und mehrwelligen Wellpappe daher ganz eng mit dem Namen Fedor Schoen verbunden.

Vom klassischen Dämmmaterial zur Produkt- und Transportverpackung

In Deutschland und anderen europäischen Ländern durchlief die Produktion von Wellpappe in den Folgejahren ein rasantes Wachstum. Genutzt wurde die Wellpappe weiterhin als Polster- und Stützmaterial, etwa zum Schutz von Waren oder als Einlage für Hüte. Erst im Jahr 1900 gab es hier den entscheidenden Richtungswechsel hin zu ganzen Kartons nach Maß und Schachteln aus Wellpappe und damit zu den multifunktionalen Verpackungslösungen moderner Prägung – und das durch puren Zufall.
Denn ein schottischer Fabrikant von Papiertüten aus Brooklyn mit dem Namen Robert Gair entdeckte im Rahmen der Arbeitsprozesse in seinem Unternehmen, dass sich in nur einem einzigen Arbeitsgang durch gezieltes Falten und Schneiden komplett fertige Pappkartons herstellen ließen.

Inspiriert durch diese Entdeckung, erschuf der Papiertüten-Fabrikant durch das maßgerechte Schneiden von Wellpappe-Bögen montierbare Schachteln. Am 6. März 1900 ließ er sich seine Erfindung patentieren. Dieses Datum gilt daher als die Geburtsstunde von Verpackungslösungen aus Karton bzw. Wellpappe. Der Erfolg dieser damals neuen Form der Verpackung ließ nicht lange auf sie warten. So produzierte das Unternehmen von Gair in der Folgezeit Produktverpackungen aus Wellpappe für renommierte Unternehmen wie Colgate und Bloomingdale.

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Faktoren zur Verbesserung der Wellpappenproduktion

Der Siegeszug von Kartons nach Maß und Schachteln aus Wellpappe bekam zusätzlichen Aufwind durch verschiedene Entwicklungen zur Verbesserung der Wellpappenproduktion. Vor allem die Automatisierung der Arbeitsprozesse stellt hier einen enorm wichtigen Entwicklungsschritt dar. Wellpappenanlagen moderner Prägung erreichen heute Fertigungsgeschwindigkeiten von bis zu 450 m/min.

Entscheidenden Einfluss auf die Verfahrensoptimierung, die Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit und die Verbesserung der Produktqualität wurde durch folgende Entwicklungen erreicht:

1895: Jefferson Ferres entwickelt in Kokoma eine Wellpappenmaschine, in der die Papierbahnen kontinuierlich durchlaufen, dabei entsprechend geriffelt und anschließend verklebt werden. Das gibt der Produktion einen deutlichen Geschwindigkeitsschub.
1907: Der Berstdrucktest nach Mullen verbessert die Qualitätssicherung.
1911: Es kommen Maschinen auf den Markt, die nicht nur die Wellpappe herstellen, sondern die Wellpappe auch schneiden, falten bzw. falzen und als Karton aufrichten, diesen anschließend befüllen und zum Schluss bekleben.
1916: Die erste Produktion von zweiwelliger Wellpappe durch die Sefton Manufacturing Company sorgt für gezielte Verbesserungen des herkömmlichen Produktionsverfahrens und der maschinellen Funktionsweisen.
1929: Erstmalig wird die B-Welle und so Kartons mit zwei unterschiedlichen Wellenarten produziert.

FEFCO-Standards und die Herstellung von Verpackungen aus Wellpappe

Auch die Einführung der FEFCO-Standards stellt einen entscheidenden Schlüsselfaktor für die Verbesserung der Wellpappenproduktion dar. Sie wurden von der Federation of Corrugated Board Manufacturers (Europäische Vereinigung der Wellpappenhersteller) bereits in den 1960er Jahren als Standard-Codierung entwickelt. Die FEFCO-Standards sorgen zum einen für international gültige Symbole und eine klare Definition der vielen verschiedenen Wellpappeschachtel- und Verpackungskonstruktionen.

Zum anderen gewährleisten die FEFCO-Codes im Zusammenspiel mit daraus abgeleiteten technischen Normen und Herstellungsspezifikationen, dass sämtliche Parameter rund um die Produktqualität, die Herstellungsprozesse und beispielsweise die Hygieneanforderungen berücksichtigt werden. Das gilt vom Rohstoffeinkauf über die gesamten Produktionsprozesse bis hin zur Auslieferung der fertigen Verpackung aus Wellpappe. Zudem lassen sich die Wellpappenmaschinen und -anlagen gezielt auf technische und produktionsspezifische Anforderungen ausrichten, was die Fertigungsgeschwindigkeit und Fertigungsqualität zusätzlich verbessert.

Heutige Nutzung und Bedeutung von Wellpappe

Unter den Verpackungsmaterialien hat sich die Wellpappe längst als absolute Nummer 1 etabliert. Allein in Deutschland werden rund zwei Drittel aller Waren in Wellpappe verpackt. Der Grund hierfür liegt auf der Hand: Verpackungen und Versandkartons aus Wellpappe bieten eine hohe Stabilität und Festigkeit, überzeugen gleichzeitig durch ihr vergleichsweise leichtes Gewicht und lassen sich multifunktional einsetzen.

Dabei zeichnet sich die Wellpappe durch vielschichtige Charakteristika aus, zum Beispiel

unterschiedliche Sorten und Flächenmaße,
die unterschiedliche Art der Riffelung oder
verschiedene Zusammensetzungen der Wellenbahnen.

Neben den funktionellen Vorteilen punktet Wellpappe vor allem auch durch Umweltfreundlichkeit und nachhaltige Produktionsprozesse. In Deutschland, Österreich und der Schweiz liegt dabei die Recyclingquote bei beachtlichen 98,8 Prozent. Das ermöglicht es, die Waren stets umweltfreundlich und nachhaltig zu verpacken. In der modernen Welt ist die Wellpappe daher zu einem auch zukünftig unverzichtbaren ökologischen Verpackungsmaterial geworden.