Verpackungsmaterialien im Porträt: Wellpappe

Wellpappe dient seit mehr als 150 Jahren als Verpackungsmaterial.
Die verleimten Wellen verleihen dem Papierprodukt seine Robustheit.
Je nach Einsatzzweck kommen spezifische Wellenarten zum Einsatz.
Innerhalb Europas produziert Deutschland die größten Mengen Wellpappe.
Die Hälfte der produzierten Wellpappe beziehen die Lebensmittelindustrie,
die chemische Industrie und die Landwirtschaft.
Wellpappe beziehungsweise Karton ist ein besonders umweltfreundliches
Verpackungsmaterial und vollkommen recycelbar

Geriffeltes Papier: Der Beginn einer Revolution

Das erste Patent für geriffeltes Papier wurde im Jahr 1856 erteilt. Angemeldet wurde dieses von den beiden Briten Edward Charles Healey und Edward Ellis Allen. Diese hatten jedoch noch keineswegs die Absicht, eine verpackungstechnische Revolution anzustoßen. Stattdessen war ihr Ziel, Schweißbänder für Hüte zu entwickeln.

Das Potenzial des Materials blieb jedoch nicht lange unbemerkt. Bereits 15 Jahre später ließ der New Yorker Alber L. Jones erstmals gewelltes Papier als Verpackungsmaterial patentieren und nutzte dieses, um zerbrechliche Güter wie beispielsweise Glasflaschen darin einzuwickeln.

Dessen Landsmann Oliver Long kam schließlich auf die Idee, die Papierwellen auf einer ebenen Papierbahn zu verkleben, um so die Stabilität des Materials noch weiter zu erhöhen – damit war die Wellpappe erfunden. Die erste beidseitig verklebte Wellpappe wurde jedoch erst im Jahr 1882 produziert. Das Patent dazu sicherte sich Robert H. Thompson.

Warum ist Wellpappe so stabil?

Die einfachste Form der Wellpappe besteht aus einer gewellten Papierbahn, welche einseitig mit einer nicht gewellten Deckenbahn verleimt wird. Der Großteil der global produzierten Wellpappe für bedruckte Verpackungen wird jedoch beidseitig mit Deckenbahnen versehen, also mit je einer Innen- und Außendecke – diese Form ist deutlich stabiler.

Die bemerkenswerte Robustheit ist dabei den fixierten bogenförmigen Wellen zu verdanken. Ähnlich wird in der Architektur beispielsweise im Rahmen des Brückenbaus das Prinzip des Rundbogens seit Jahrtausenden genutzt: Der Druck, der von oben auf das Material einwirkt, wird durch die Bögen aufgefangen und gleichmäßig verteilt.

Wie robust eine Wellpappeverpackung schlussendlich ist, hängt zudem von der Anzahl der verleimten Wellenschichten ab – je mehr Wellen, desto robuster das Endprodukt. Für gewöhnlich werden in den mehrwelligen Erzeugnissen verschiedene Wellenformate miteinander kombiniert, also beispielsweise eine Grobwelle mit einer Feinwelle.

Das ABC der Wellenarten: Von A bis K

Heute gibt es zahlreiche genormte Wellenarten. Entscheidendes Kriterium dabei ist die Wellenform. Diese ergibt sich aus der Höhe und Teilung der Wellen: Die Wellenhöhe (h) bezeichnet den vertikalen Höhenunterschied zwischen den Scheitelpunkten der Wellen; die Wellenteilung (t) hängt hingegen von den horizontalen Abständen zwischen den einzelnen Wellentälern ab.

Wellenarten nach den Vorgaben des Verbands der Wellpappen-Industrie e.V. (VDW):

Wellenart Wellenhöhe (h) in MilimeterWellentiefe (t) in Millimeter

G-Welle (Miniwelle) < 0,6 ≤ 1,8

F-Welle (Miniwellen) ≥ 0,6 bis < 1,0 >1,8 bis ≤2,6

E-Welle (Mikrowelle) ≥ 1,0 bis < 1,9 >2,6 bis ≤3,5

D-Welle (Feinwelle) ≥ 1,9 bis < 2,2 >3,5 bis ≤4,8

B-Welle (Feinwelle) ≥ 2,2 bis < 3,1 >4,8 bis ≤6,5

C-Welle (Mittelwelle) ≥ 3,1 bis < 4,0 >6,5 bis ≤7,9

A-Welle (Grobwelle) ≥ 4,0 bis < 5,0 >7,9 bis ≤10,0

K-Welle (Maxi-Welle) ≥ 5,0 > 10,0

Welche Welle oder Wellen-Kombination für eine Kartonverpackung idealerweise genutzt werden sollte, hängt ganz vom Einsatzzweck des Endprodukts und den jeweiligen Anforderungen der enthaltenen Ware ab. Beispiele:

Die B-Welle eignet sich als Feinwelle besonders für Verpackungen von eher unempfindlichen Versandgütern.
Die E-Welle wird hingegen oft bei Verkaufsverpackungen wie Thekendisplays eingesetzt, da sie ausgezeichnet bedruckbar ist.
Mehrwellige Wellpappen kommen aufgrund ihrer besonders ausgeprägten Schutzfunktion für Verpackungen von schwereren und/oder empfindlichen Gütern sowie bei längeren Transportwegen zur Anwendung.

Ein Blick in die Wellpappenanlage: So wird Wellpappe hergestellt

In der Wellpappenanlage (WPA) wird zunächst Papier erwärmt und befeuchtet, sodass dieses überhaupt erst in die gewünschte Wellenform gebracht werden kann. Darauf durchläuft das Papier unter hoher Druckeinwirkung die sogenannten Riffelwalzen, wodurch die charakteristischen Wellen entstehen.

Die Scheitelpunkte an den Wellenspitzen werden dabei mit Klebstoff benetzt und von einer Presswalze mit den Deckenbahnen verleimt. Abschließend wird die Wellpappe in der WPA noch in die gewünschte Länge geschnitten, bevor das Material seinen Weg zur Weiterverarbeitung antritt und zu Faltschachteln, Versandkartons und mehr geformt wird.

Deutschland ist Europameister – in der Wellpappenproduktion

Deutschland ist Europas Spitzenreiter der Wellpappe produzierenden Länder. Stolze 5.719 Tonnen wurden 2019 landesweit hergestellt. Eine Menge, die ausreicht, um 10.441 Quadratkilometer mit Pappe zu bedecken – das entspricht ungefähr halb Hessen oder viermal dem Saarland.

Genutzt wird Wellpappe in diversen Branchen, aber auch für diverse Zwecke. Selbst so manches Möbelstück wird heute aus Wellpappe produziert. Doch der Großteil der Produktionsmenge wird nach wie vor zu Verpackungswaren wie beispielsweise Kartons aus Wellpappe verarbeitet. Die größten Abnehmer von Wellpappe-Erzeugnissen sind folgende Branchen:

Im Bereich der Transportverpackungen stellt Wellpappe sogar das meistgenutzte Material dar – mit einem Anteil von 65,1 Prozent, gefolgt von Folien (10,3 Prozent), Vollpappe (9,4 Prozent), Holz (9,2 Prozent) und Kunststoff (6 Prozent).

Wellpappe: Nachhaltiges Verpackungsmaterial

Wellpappe bietet viele Vorteile. Dazu zählt auch dessen gute Ökobilanz. Dies ist unter anderem dem Umstand zu verdanken, dass Papier ein erneuerbarer Rohstoff ist. Holz wächst nach und wandelt während seiner Lebenszeit als Baum schädliches CO₂ in Sauerstoff um. Ob die Umwelt belastet wird, hängt somit weitgehend davon ab, ob das papierspendende Holz in nachhaltiger Forstwirtschaft produziert wird.

Ebenso verfügt Wellpappe über hervorragende Eigenschaften für das Recycling. Denn Wellpappe kann nach dem Entfernen der Klebstoffe, Imprägnierungen und anderen Chemikalien hervorragend fast vollständig wiederverwertet werden. Ein Anteil von 81,3 Prozent der jährlichen Produktionsmenge besteht aus Altpapier und ist so eine nachhaltige Verpackung in der Logistik.

Kartonfasern können theoretisch bis zu 25-mal recycelt werden. Allerdings verkürzen sich die Fasern dabei mit jedem Durchlauf. Deshalb werden bei der Wellpappen- beziehungsweise Kartonagen-Produktion immer auch frische Fasern zugegeben, um einen Qualitätsverlust des Endmaterials von den Kartonagen nach Maß vorzubeugen.

Neben Altpapier werden für die Produktion zwar noch frische Holzfasern benötigt, doch auch dies kommt der Natur vielerorts zugute. Denn das Holz, das für diesen Zweck in den Schredder wandert, wird bei der Durchforstung von Wäldern eingesammelt und müsste aus Gründen der Waldpflege ohnehin entsorgt werden.

Überdies ist der Energieverbrauch in der Wellpappenproduktion deutlich geringer als bei der Wiederverwertung von Glas. Gleichzeitig fallen aber auch weniger chemische Abfälle an als beim Recycling von Kunststoffen.