VOM PAPYRUS ZUM PAPIER

DIE GESCHICHTE DES PAPIERS - TEIL 1

von Björn Pawlak

Die Geschichte des Papiers führt ins alte China, wo man vor über 2.000 Jahren eine Methode zur Herstellung von Papier entwickelte. In Europa wurde Papier erst ein Jahrtausend später hergestellt. Vor der Industrialisierung war die Papierherstellung noch aufwendige handwerkliche Arbeit, so dass nur wenige sich diese Kostbarkeit überhaupt leisten konnten. Heute ist Papier zu einem Wegwerfprodukt geworden, das massenhaft hergestellt wird.

Schon vor der Erfindung des Papiers war der Mensch stets auf der Suche nach Schriftträgern, auf denen Vorstellungen und Erinnerungen festgehalten werden konnten. Schon vor 15.000 Jahren entstanden Malereien auf Fels, auf denen Abbilder von Gegenständen und sogar erste Bildschriftzeichen zu sehen sind.

Auch Holz, Bambus, Knochen, Muscheln oder Elfenbein wurden verwendet, indem man Schriftzeichen darin einritzte. Die alten Hochkulturen kannten außerdem die Technik, feuchten Ton mit Schriftzeichen zu versehen. Die bekanntesten Vorstufen des Papiers waren der pflanzlich hergestellte "Papyrus" und das aus Tierhäuten hergestellte "Pergament".

Papyrus: Wichtigstes Schreibmaterial des Altertums

Die ersten Vorläufer des Papiers entstanden, als der Mensch damit begann, pflanzliche Bestandteile zu einem blattartigen Schreibmaterial zu verarbeiten. Der wichtigste Beschreibstoff des Altertums war der nach der Papyruspflanze benannte Papyrus. Die Papyruspflanze (auch "Papyrusstaude" genannt) ist eine Art Schilfgras, die besonders gut in tropischen Sumpfgebieten gedeiht. An den Ufern des Nils wuchs sie meterhoch.

Man stellte Papyrus zuerst im alten Ägypten her - der Begriff selbst entstammt allerdings dem Griechischen und bedeutet soviel wie "Stoff des Pharaos". Bei der Herstellung von Papyrus schnitt man das Mark des Pflanzenstengels in Streifen, die kreuzweise übereinander gelegt, auf einem Brett geschlagen und dann gepresst wurden - durch den stärkehaltigen Pflanzensaft hielten die einzelnen Streifen fest zusammen. Die so entstandenen Papyrusblätter mussten vor dem Beschreiben oder Bemalen sorgfältig getrocknet werden. Durch das Zusammenkleben mehrerer Papyrusblätter wurden die Schriftrollen hergestellt.

Weitere Vorstufen des Papiers

Die ältesten bis heute erhaltenen Papyrusrollen wurden in den Gräbern der Pharaonen gefunden - sie sind über 5.000 Jahre alt! Außer in Ägypten wurde auch in Palästina, Mesopotamien und Sizilien Papyrus hergestellt. Ebenso die alten Griechen und Römer benutzen Papyrus, um ihre literarischen Schriftstücke und auch ihre offizielle Dokumente anzufertigen.

Auch andere Kulturkreise kannten Vorstufen des Papiers. In Afrika, Amerika, Polynesien und Südostasien stellte man ein unter dem polynesischen Namen "Tapa" bekanntes tuchartiges Material aus der Rinde verschiedener Bäume her. Tapa ähnelt dem noch heute hergestellten "Vlies".

Bei der Herstellung von Tapa wurden Rindenfasern eingeweicht und danach auf einer harten Unterlage mit einem Schlagholz so lange bearbeitet, bis sie die gewünschte Form hatten. Tapa war nicht nur ein Stoff zum Beschreiben und Bemalen, sondern auch ein Material für die Herstellung von Kleidern.

Das von den Maya aus Rinde hergestellte Material nannte sich "Huun" - auf diesem hinterließen sie ihr kompliziertes Kalendersystem. Und auch die Azteken sowie andere amerikanische Ureinwohner waren in der Herstellung von Schreibmaterial bewandert - dieses wurde vorwiegend aus der inneren Rinde des Feigenbaums hergestellt und nannte sich "Amatl".

Wie wird Papier hergestellt?

Das Herstellungsverfahren des Papiers unterscheidet sich von dem der eben kennengelernten Vorstufen - doch was genau ist die Besonderheit? Bei der Papierherstellung werden die einzelnen Pflanzenfasern zunächst völlig zerstückelt und mit Wasser zu einem Brei verarbeitet, anschließend entwässert man sie mit Hilfe eines Siebs. Der Behälter, in dem man den wässrigen Faserbrei herstellt, wird "Bütte" genannt.

Beim Herstellungsverfahren in der Bütte "verfilzen" die einzelnen Faserstücke miteinander, wodurch man schließlich die sehr gleichmäßige Oberfläche des Papiers erzeugt. Der Ursprung dieses Verfahrens liegt im Fernen Osten, wo man auf eine lange Schriftkultur zurückblicken kann.

Die ersten Abbildungen chinesischer Schriftzeichen fand man auf Knochen und Schildkrötenpanzern sowie auf Bambusstreifen und Holztafeln. Auch die seltenen und deswegen kostbaren Seidenbänder wurden als Schriftträger verwendet. Das älteste in China gefundene Papier wurde aus der Hanfpflanze hergestellt und stammt aus einer geschichtlichen Epoche, die man als "frühe Han-Dynastie" bezeichnet (etwa 180 bis 50 vor Christus).

Papier im alten China

Es gibt aus dieser Zeit auch eine schriftliche Überlieferung darüber, wie genau dieses Papier hergestellt wurde. Sie stammt von einem chinesischen Minister namens Cai Lun, weswegen man auch vom "Cai-Lun-Papier" spricht.

Cai Lun beschrieb, wie aus den Fasern des Maulbeerbaums, aus Hanfabfällen und aus alten Fischernetzen durch Stampfen in Steinmörsern und unter Zugabe von Wasser ein Brei hergestellt wurde. Diesen Brei schöpfte man mit einem Sieb und setzte ihn zum Trocknen der Sonne aus. Mit Steinen wurde das so entstandene erste Papier schließlich geglättet und mit Färbemitteln behandelt.

Im Rahmen der chinesischen Kultur genoss die Literatur höchstes Ansehen, so dass die Nachfrage nach Papier entsprechend groß gewesen sein muss. Auch der chinesische kaiserliche Verwaltungsstaat war auf Papier angewiesen, um zu funktionieren. Außerdem wurde Papier in Form von Papiergeld in Umlauf gebracht. Bestimmte Falttechniken ("Origami") machten aus dem Umgang mit dem Papier eine Kunstform.

Weltweite Verbreitung des Papiers

Mehrere Jahrhunderte lang wurde nur in China Papier hergestellt. Doch eine so weit reichende Erfindung wie die der Papierherstellung konnte nicht ewig vor den Nachbarvölkern geheim gehalten werden. Im achten Jahrhundert nach Christus befanden sich die Chinesen mit den im Westen siedelnden Arabern im Kriegszustand - chinesische Papiermacher, die in Kriegsgefangenschaft geraten waren, überlieferten den Arabern ihre Handwerkskunst.

Von China aus verbreitete sich die Technik der Papierherstellung zuerst nach Korea und Japan, wo man die Kunst der Herstellung noch verfeinerte. In Japan, wo Papier eine wichtige Rolle bei der Verbreitung des Buddhismus spielte, wird handgemachtes Papier ("Washi") noch heute nach dem alten Verfahren hergestellt. Japan hatte wegen der natürlichen Beschaffenheit des Landes stets außergewöhnlich hochwertige Rohstoffe für die Papierherstellung.

Papier galt als ein heiliges Symbol, weswegen es bei religiösen Zeremonien zum Einsatz kam - kleine Papierstreifen werden noch heute als Glücksbringer an heiligen Stätten aufgehängt. Andererseits ließen sich aus Papier auch zahlreiche nützliche Gegenstände wie Fächer, Schirme, Fahnen, Masken oder Laternen herstellen. Schließlich ging man auch in Zentral-Asien, in Indien und in Persien dazu über, Papier nach dem chinesischen Muster herzustellen.

Buchdruck in Europa: Papier in Massenproduktion

Im islamischen Einflussgebiet wurde das erste Papier in der Stadt Samarkand im heutigen Usbekistan hergestellt. Zunächst wurde das gesamte arabische Herrschaftsgebiet von Samarkand aus mit Papier beliefert. In den Städten Bagdad (heute im Irak) und Damaskus (heute in Syrien) entstanden im achten Jahrhundert größere "Papiermanufakturen". ("Manufakturen" waren fabrikähnliche Einrichtungen, in denen bereits die später für die Industrialisierung typische Arbeitsteilung eingeführt wurde.)

Ab dem zehnten Jahrhundert wurde der Handel mit Papier bis nach Byzanz ausgeweitet - in Europa schrieb man im Mittelalter vorwiegend auf Pergament. Die Mauren brachten die Papiererzeugung auf ihrem Eroberungszug schließlich nach Spanien, von wo aus sie sich dann in ganz Europa verbreiten sollte. Im Jahr 1144 wurde in Xativa bei Valencia zum ersten Mal Papier in Europa hergestellt. Hier errichtete man auch die erste europäische Papiermühle.

Von Spanien aus breitete sich die Papierherstellung über Südfrankreich und Italien nach Mitteleuropa aus. In den zu jener Zeit zahlreichen Klöstern benutzte man Papier, um christliche Handschriften anzufertigen. Im weltlichen Leben fand Papier in Form von Urkunden, Zeugnissen, Verträgen, Geldscheinen und ähnlichen Dingen Verwendung. Besonders in Italien wurde die Herstellungstechnik - zum Beispiel die Versiegelung der Papieroberfläche - weiter verbessert. Faserrohstoff für die Papierherstellung waren bis zum 19. Jahrhundert Textilstoffe aus Leinen, Hanf, Baumwolle oder Wolle - "Lumpensammler" kauften alte Kleidung bei der Bevölkerung auf, um sie dann an die Papiermühlen weiterzuverkaufen.

Nach der Entwicklung des neuen Druckverfahrens mit beweglichen Lettern ("Buchdruck") von Johannes Gensfleisch (genannt "Gutenberg") im 15. Jahrhundert stieg die Papiernachfrage gewaltig an, weil Bücher und Zeitschriften nun mit deutlich größerer Auflage hergestellt wurden. Die Papiermacher orientierten sich immer stärker an einer Massenproduktion.

Erfahre im zweiten Teil, wie die Papierherstellung durch technische Neuerungen immer weiter verbessert wurde und warum Papier heutzutage nicht mehr das ist, was es einmal war.

PAPIERHERSTELLUNG BIS HEUTE

DIE GESCHICHTE DES PAPIERS - TEIL 2

von Björn Pawlak

Trotz der neuen Medien wie Radio, Fernsehen und Internet gleicht unsere heutige Welt einem "Blätterwald", in dem Tageszeitungen, Zeitschriften und Bücher täglich in millionenfacher Auflage gedruckt werden. Auch Verpackungen sind zu einem großen Teil aus Papier hergestellt. All dies wäre ohne die Industrialisierung auch in der Papierproduktion nicht möglich gewesen. Was hat sich bei der Papierherstellung seit dem Mittelalter verändert? Wo kommen die Rohstoffe her und wie genau entsteht heutzutage Papier?

Von den Chinesen und mittels der arabischen Welt gelangte die Kunst der Papierherstellung bis nach Europa, wo im späten Mittelalter dank der Erfindung des Buchdrucks in Deutschland eine große Nachfrage nach Papier herrschte. Bis ins 19. Jahrhundert veränderte sich die Papierherstellung bis auf maschinelle Verbeserungen kaum - das alte Grundrezept lautete nach wie vor, eine dünne Schicht eines mit Wasser versetzten Breis aus zerriebenen Pflanzenfasern mit Hilfe eines Siebs zu entwässern und dann zu trocknen, zu pressen und zu glätten. Als man dann jedoch Holz als Rohstoff für die Papierherstellung entdeckte, setzte ein rascher Wandel ein.

Die Erfindung zur maschinellen Herstellung von Papier stammte aus Frankreich, wo ein Mann namens Nicolas-Louis Robert in Paris die erste Papierfabrik errichtete. In England, dem Mutterland der Industrialisierung, gelang es Geschäftsleuten und Ingenieuren gemeinsam, die maschinelle Papierherstellung zu einem lohnenden Geschäft zu machen. Die eigentliche Industrialisierung der Papierherstellung in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts führte dazu, dass bei der maschinellen Herstellung deutlich weniger Arbeiter gebraucht wurden - die Einsparung von Arbeitskräften durch die Industrialisierung betraf jedes Gewerbe, in dem produziert wurde.

Die Papiermaschine: schneller und günstiger

Bis zum 19. Jahrhundert wurde Papier ausschließlich von Hand hergestellt. Das gewährleistete zwar eine gute Qualität, machte das Papier andererseits aber auch sehr teuer. Die Papiermühlen zerstampften zwar mit Wasserkraft die Rohstoffe für die Papierherstellung, das Abschöpften aus der Bütte hingegen und auch die weiteren Arbeitsschritte des Trocknens, Pressens und Zurechtschneidens fand nicht mechanisiert statt. Die ständig steigende Nachfrage konnte mittels der alten Technik nicht mehr befriedigt werden.

Der französische Papiermacher Robert baute die erste "Langsieb-Papiermaschine" - statt die Blätter einzeln zu schöpfen sollte eine zusammenhängende Papierbahn entstehen. Roberts Maschine besaß mit Handkurbeln bewegte Walzen, um die ein Sieb lief - der Brei aus der Bütte wurde auf das Sieb gebracht, die feuchte Papierbahn wurde auf einer der Walzen aufgewickelt und von dort zur Weiterverarbeitung abgenommen. Mit dieser Erfindung war der erste Schritt auf dem Weg zur Mechanisierung der Papierherstellung gemacht.

Eine wesentlich verbesserte Papiermaschine wurde einige Jahre später in England gebaut - verantwortlich dafür waren zwei Brüder, nämlich die Papiergroßhändler Henry und Sealy Fourdrinier, und ein Ingenieur namens Bryan Donkin (er baute zeit seines Lebens an die 200 Papiermaschinen). Auch bei der "Fourdrinier-Maschine" wurde der Faserbrei auf ein endloses und sich ständig bewegendes Drahtsieb gegeben und auf einer Walze aufgerollt - anschließend brachte man die noch feuchte Masse auf ein Filztuch, um sie mithilfe weiterer Walzen zu trocknen. Die Fourdrinier-Maschine machte es möglich, die Arbeitsschritte unmittelbar aufeinander folgend durchzuführen. Wenige Arbeitskräfte konnten nun bewerkstelligen, wofür vorher noch über 50 Personen benötigt wurden.

Die Suche nach einem neuen Papierrohstoff

Nicht nur die Technik war ein Problem bei der Herstellung von größeren Mengen an Papier. Es verhielt sich auch so, dass Rohstoffe knapp waren. Ein Durchbruch bei der Suche nach neuen Rohstoffen gelang dem sächsischen Weber Friedrich Gottlob Keller, der einen Faserbrei mit abgeschliffenem Holz ("Holzschliff") herstellte und daraus kleine Papiermengen produzierte.

Holzschliff eignet sich hervorragend, um mit anderen Rohstoffen vermischt zu werden - ausschließlich aus Holzschliff hergestelltes Papier wird ohne vorherige chemische Behandlung schnell brüchig und ist somit nicht besonders lange haltbar.

Unter großem Druck und mit Chemikalien gekocht hingegen verändert Holzschliff seine Eigenschaften dergestalt, dass es auch als alleinige Zutat bei der Papierproduktion taugt. Grund dafür ist die Isolierung von "Cellulose", dem Hauptsbestandteil von pflanzlichen Zellwänden. Ein entsprechendes Verfahren wurde noch im 19. Jahrhundert entwickelt. Papier von höherer Qualität wird fast ausschließlich aus Cellulose hergestellt. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden die Rohstoffe für die Papierproduktion in eigenen Zellstoff-Fabriken hergestellt. Die Rohstofferzeugung war damit von der Papierherstellung abgetrennt - eine wichtige Voraussetzung für die Massenherstellung von Papier.

Industrialisierung: Papier für alle Zwecke

Um die Jahrhundertwende zwischen dem 19. und dem 20. Jahrhundert wurden die Papiermaschinen auf elektrischen Antrieb umgestellt. Zuvor hatte die Dampfmaschine bereits den Antrieb durch Wasserkraft abgelöst. Außerdem stellte man nun für unterschiedliche Zwecke ganz unterschiedliche Papiermaschinen her - für die Erzeugung von Pappe und Karton benutzte man die so genannte "Rundsiebmaschine", dünneres Papier hingegen war ein Produkt der "Selbstabnahmemaschine".

Teilweise wurden in den immer größer werdenden Maschinen mehrere Siebe miteinander kombiniert, so dass man mehrlagiges Papier herstellen konnte. Im 20. Jahrhundert konnten die Papiermaschinen mehrere Meter breite Bögen erzeugen. Die Geschwindigkeit konnte innerhalb eines Jahrhunderts von wenigen Metern pro Minute auf über 500 Meter pro Minute gesteigert werden. Papier wurde nun auch zu hygienischen Zwecken eingesetzt - so zum Beispiel in Form von Klopapier.

Papierherstellung in der Gegenwart

Durch den Einsatz von moderner Mess- und Regeltechnik wurden Qualitätsstandards für die Papierherstellung eingeführt - die Erzeugnisse waren nun einheitlich und noch besser den verschiedenen Zwecken angepasst. Eine moderne Papiermaschine kann sich selbst überwachen - der Mensch muss nur noch eingreifen, wenn etwas kaputt geht. In der zweiten Hälfte konnte die Geschwindigkeit von Papiermaschinen auf über 2.000 Meter pro Minute gesteigert werden. Die Arbeitsbreite wuchs auf über zehn Meter - und das trotz steigender Qualität. Eine einzelne Papiermaschine kann heutzutage mehrere Hunderttausend Tonnen Papier pro Jahr herstellen.

In den letzten Jahrzehnten spielte vor allem das Bestreben eine Rolle, die Papierherstellung "ökologischer" zu gestalten. "Ökologie" ist die Wissenschaft, die sich mit den Wechselbeziehungen zwischen Organismen und ihrer natürlichen Umwelt auseinandersetzt - der Begriff leitet sich von den griechischen Worten "oikos" (das bedeutet "Haus") und "logos" (das bedeutet "Lehre") ab. Es stellte sich nämlich heraus, dass das beim Bleichen von Papier eingesetzte Chlorgas hochgiftig ist und der Umwelt schadet. Heutzutage bleicht man größtenteils chlorfrei durch den Einsatz von Sauerstoff und einer Substanz namens Wasserstoffperoxid.

Weltweiter Papierverbrauch: Raubbau an der Natur?

Ein großes Problem im Zusammenhang mit der Papierproduktion ist die Beschaffung des nötigen Holzes - trotz "Recycling" (Wiederverwertung) von Papierabfällen werden weltweit Waldflächen abgeholzt, um benötigte pflanzliche Frischfasern zu beschaffen. Die Umweltorganisation "WWF" ("World Wildlife Fund") spricht davon, dass stündlich eine Regenwaldfläche von 500 Fußballfeldern allein für die Herstellung von Papierprodukten zerstört wird. Im Jahr sind das drei Millionen Hektar Wald, die zwecks Papierherstellung vernichtet werden. (Ein Hektar entspricht 10.000 Quadratmetern.)

Der steigende Papierkonsum war und ist ein Faktor für die Zerstörung der Artenvielfalt und für denKlimawandel. Fast jeder zweite gefällte Baum wird heutzutage zu Papier verarbeitet. Deutschland alleine konsumiert pro Jahr etwa genauso viel Papier wie die Menschen in Afrika und Südamerika gemeinsam - der Papierverbrauch jedes Deutschen pro Jahr beträgt rund 250 Kilogramm! Wenn woanders in der Welt Wald abgeholzt wird, dann hat dies unmittelbar mit dem Konsumverhalten der Menschen in den so genannten "entwickelten" Ländern zu tun. Die sich rasant entwickelnden Länder - allen voran China, das seinen Bedarf durch die Abholzung indonesischen Regenwalds deckt - tragen dazu bei, dass der Papierverbrauch weiter steigt. (Quelle beider Teile: helles-koepfchen.de - Bereich: Wissen, Mensch und Natur)