Papierherstellung, chemische Druckfarben und energieintensive Maschinen können erhebliche Umweltwirkungen verursachen. Genau an diesem Punkt setzen zahlreiche Forschungsprojekte und Institute wie das Forschungsinstitut der Druck- und Medienindustrie an. Sie untersuchen, wie Materialien, Prozesse und Kreislaufsysteme im Druckbereich verändert werden können, um Ressourcen zu sparen und Emissionen zu reduzieren.
Forschende betrachten dabei nicht nur das fertige Druckprodukt, sondern den gesamten Lebenszyklus. Von der Zusammensetzung der Druckfarbe über den Druckvorgang bis hin zum Recycling der Papierfasern wird jeder Schritt analysiert. Ziel ist es, Druckprozesse so zu gestalten, dass sie mit möglichst wenig Rohstoffen auskommen und Materialien nach ihrer Nutzung erneut verwendet werden können.
Neue Materialien verändern die Drucktechnik
Ein zentraler Forschungsbereich betrifft die chemische Zusammensetzung von Druckfarben und Tonern. Klassische Druckfarben bestehen aus Pigmenten, Bindemitteln, Additiven und Lösungsmitteln. Diese Komponenten sorgen dafür, dass Farbe haftet, trocknet und dauerhaft stabil bleibt. Gleichzeitig können Lösungsmittel oder bestimmte Additive Umweltprobleme verursachen. Deshalb arbeiten Chemiker und Materialwissenschaftler daran, neue Formulierungen zu entwickeln.
Besondere Aufmerksamkeit erhalten Farben auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Pflanzenöle können beispielsweise mineralölbasierte Bestandteile ersetzen. Auch wasserbasierte Tinten gewinnen an Bedeutung, da sie deutlich weniger flüchtige Lösungsmittel enthalten. Solche Ansätze reduzieren Schadstoffe und erleichtern teilweise auch den Recyclingprozess.
Darüber hinaus untersuchen Forschende, wie sich Bindemittel und Pigmente so kombinieren lassen, dass Druckfarben später leichter aus Papierfasern entfernt werden können. Dieser Punkt ist entscheidend für das Papierrecycling. Beim sogenannten Deinking werden Druckfarben mithilfe mechanischer und chemischer Verfahren aus Altpapier gelöst, um daraus wieder neues Papier herzustellen. Dieser Prozess ist der Schlüssel dafür, dass bedrucktes Papier überhaupt erneut verwendet werden kann.
Ein weiterer Ansatz ist es, schon das Papier so herzustellen, dass keine weiteren Pigmente mehr nötig sind. So hatte schon vor etwa zehn Jahren ein internationales Forscherteam Papier entwickelt, das Farbstoffe enthält, die erst bei Kontakt mit Wasser sichtbar werden. Benötigt man das Gedruckte nicht mehr, lässt es sich durch kurzes Erhitzen ganz leicht wieder löschen – das Papier kann dann erneut bedruckt werden.
Der Druckprozess als wissenschaftliches Untersuchungsfeld
Neben den Materialien selbst steht auch der Druckprozess im Fokus der Forschung. Druckmaschinen arbeiten mit hoher Geschwindigkeit, verbrauchen Energie und produzieren Abfälle, etwa durch Makulatur oder Reinigungsprozesse. Ingenieure analysieren daher, wie sich diese Abläufe optimieren lassen.
Digitale Drucktechnologien ermöglichen heute eine deutlich präzisere Steuerung der Farbmenge. Dadurch wird nur noch so viel Material eingesetzt, wie tatsächlich benötigt wird. Gleichzeitig können moderne Steuerungssysteme den Energieverbrauch von Druckmaschinen reduzieren. Prozessoptimierungen tragen dazu bei, Papierverluste zu minimieren und Emissionen aus Produktion und Reinigung zu senken.
Auch der Einsatz geeigneter Farben, Lacke und Klebstoffe spielt eine Rolle. Sie dürfen den Recyclingprozess nicht behindern. In der Druckproduktion wird deshalb zunehmend darauf geachtet, dass verwendete Materialien möglichst gut wiederverwertbar sind.
Papier im Kreislauf
Der größte Hebel für nachhaltigere Druckprozesse liegt im Umgang mit Papier. Papier ist zwar ein nachwachsender Rohstoff, seine Herstellung benötigt jedoch große Mengen Energie, Wasser und Holz. Recyclingpapier kann diese Belastung deutlich reduzieren. Untersuchungen zeigen, dass bei der Herstellung von Recyclingpapier gegenüber Papier aus frischen Holzfasern bis zu 60 Prozent Energie und etwa 70 Prozent Wasser eingespart werden können.
Damit Recycling funktioniert, müssen jedoch mehrere Bedingungen erfüllt sein. Das Material muss sortiert werden, Druckfarben müssen sich von den Fasern lösen lassen und die Fasern dürfen während des Aufbereitungsprozesses nicht zu stark beschädigt werden. Deshalb beschäftigen sich Forschende intensiv mit der Wechselwirkung zwischen Druckfarbe und Papierfaser.
Auch in der industriellen Forschung wird dieses Thema immer wichtiger. Netzwerke aus Unternehmen und wissenschaftlichen Instituten entwickeln neue Technologien, um die Papierproduktion energieeffizienter zu machen und langfristig klimaneutral zu gestalten. Ein Beispiel ist die Modellfabrik Papier, in der neue Verfahren für eine deutlich energieärmere Produktion erprobt werden.
In diesem größeren Zusammenhang rückt auch der Alltag der Nutzer stärker in den Blick. Drucker, Papier und Verbrauchsmaterialien werden in Büros, Universitäten oder Privathaushalten täglich verwendet. Wie diese Ressourcen eingesetzt werden, beeinflusst den gesamten Materialkreislauf. Es geht daher auch darum, wie sich nachhaltiges Drucken praktisch umsetzen lässt, indem bewusst qualitative Materialien wie zum Beispiel TonerPartner Druckerpatronen gewählt und Druckprozesse effizient organisiert werden.
Neue Technologien aus der Materialforschung
Parallel zur klassischen Druckindustrie entstehen derzeit völlig neue Anwendungen. In der Materialwissenschaft werden beispielsweise leitfähige Tinten entwickelt, mit denen elektronische Bauteile direkt gedruckt werden können. Solche Verfahren ermöglichen flexible Sensoren, intelligente Verpackungen oder tragbare Elektronik. Einige Forschungsprojekte arbeiten bereits an Tinten, die nach ihrer Nutzung wieder zerlegt und erneut verwendet werden können.
Auch der 3D-Druck zeigt, wie eng Drucktechnologie und Materialforschung inzwischen verbunden sind. Hier entstehen neue Druckmaterialien, die teilweise aus recycelten Rohstoffen hergestellt werden. Gleichzeitig untersuchen Wissenschaftler, wie sich Produktionsreste direkt wieder in neue Druckmaterialien umwandeln lassen. Im 4D-Druck werden bewegliche und veränderbare Objekte hergestellt, flache Bausätze etwa, die sich zu einem späteren Zeitpunkt kontrolliert z.B. zu dreidimensionalen Objekten entfalten, oder die ihre Form in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen ändern können.
Diese Entwicklungen zeigen, dass der Begriff Druck heute weit mehr umfasst als klassische Papierprodukte. Die Forschung bewegt sich in Richtung eines umfassenden Materialsystems, in dem Druckverfahren, chemische Prozesse und Kreislaufwirtschaft miteinander verbunden sind.
Ein technologischer Wandel im Hintergrund
Der Wandel in der Druckindustrie vollzieht sich häufig im Hintergrund. Für Leser oder Nutzer bleibt das Endprodukt meist gleich. Ein Buch sieht weiterhin wie ein Buch aus, ein Dokument bleibt ein Dokument. Doch hinter diesen alltäglichen Produkten verändert sich die Technologie Schritt für Schritt.
Neue Druckfarben, effizientere Maschinen und bessere Recyclingverfahren tragen dazu bei, Ressourcen zu schonen. Gleichzeitig zeigt die Forschung, dass nachhaltige Druckprozesse nicht allein durch weniger Nutzung entstehen, sondern vor allem durch kluge Materialwahl, optimierte Produktionsketten und funktionierende Kreislaufsysteme.
Die Entwicklung moderner Drucktechnologien ist damit ein Beispiel dafür, wie klassische Industrien durch wissenschaftliche Innovationen neu gedacht werden können.
10.03.2026
