Der Disput: PSO und Papierweiße

1. Der Artikel: Blau-rotes Weiß

von Anne-Sophie Gombart und Corry Olejniczak, aus Druck&Medien 11-07

Haben Sie das auch schon erlebt? Sie bereiten Ihren Drucktest vor, überprüfen, ob Sie das korrekte Prüfpapier ISOcoated_v2 simuliert haben, haben die richtige Druckfarbe im Einsatz, die Tonwertzunahmen und die Farbdichtezielwerte für den Vergleich der Druckfarbenvolltöne mit den CIELab ISO-Zielwerten überprüft und drucken … Das Ergebnis weicht vom Proof ab. Wie kann das sein?
Sappi Fine Papier Europe hat eine Reihe von im europäischen Markt gängigen Papieren getestet und im Heatset-Offsetverfahren gedruckt. Getestet wurden 22 LWC-Papiere. Die ersten visuellen Prüfungen zwischen den Andrucken der Testpapiere und dem Proof ergaben ein schwaches Rot, Magenta und Cyan dagegen werden gut wiedergegeben. Die Grau- und die Hauttöne erscheinen hingegen auf allen gedruckten Test-Papieren viel zu rot. Nach genauer Prüfung des Proofs ist klar, dass das „Weiß” des Proofs viel gelber ist als die Weiße von allen geprüften Heatset-Offsetpapieren, die wir gedruckt haben.

Handelspapiere weichen ab

Sappi hat auch Papiere des amerikanischen und asiatischen Marktes getestet, die den Papiersorten 1, 2 und 3 der ISO 12647-2 entsprechen. Dabei wurden deren Farbton nach grafischem Standard (D50, 2° Beobachter, Geometrie 0/45° mit schwarzen Unterlagen) gemessen. Daraus ergibt sich, dass Handelspapiere einen weitaus blaueren Farbton als die Papiersorten haben, die in der ISO-Norm 12647-2 definiert werden. Die Messergebnisse weisen eine eindeutige Diskrepanz zwischen den ISO-Papiersorten und der Wirklichkeit der heutigen Papiere auf.
Aber warum haben die grafischen Papiere diesen blauen Farbton?
Ganz klare Antwort: Die Kunden finden diesen Farbton ansehnlicher und erfrischend – also „schöner als andere”. Um aber eine solch hohe Weiße und ein solch frisches Aussehen zu erreichen, wird die natürliche gelbliche Tönung des Papiers durch Hilfsmittel wie Farbstoffe und optische Aufheller kompensiert und damit ein blauer Farbton erzeugt. Im Allgemeinen verschieben die Farbstoffe den Papierfarbton in Richtung des blau-roten Bereiches, während die optischen Aufheller UV-Licht absorbieren und es im blauen Bereich reflektieren. Weißes Papier entsteht aus einer subtilen Balance der Farbtöne, was für die korrekte Umsetzung des ProzessStandard Offsetdruck (PSO) in Betracht gezogen werden muss. Papier lässt sich also oft nur in breiten Toleranzgrenzen für den PSO definieren.

Proof muss realistisch simulieren

Für die Druckversuche war es nicht nur notwendig, alle Prepress-Informationen und Einstellungen der Druckmaschine zu regeln und zu kontrollieren; wir mussten auch dafür sorgen, dass der Proofdruck eine realistische Papiersimulation darstellt. Nur so ist eine korrekte Farbübereinstimmung zwischen Proof und Druck erst möglich. Aus Gründen der längeren Haftbarkeit enthalten Proofpapiere aber keinen oder nur kleine Mengen optischer Aufheller. Daher ist es in der Praxis sehr schwierig, die bestehende Fluoreszenz der Handelpapiere auf Proofpapieren zu simulieren. Andere Papiereigenschaften wie beispielsweise Glanz und der Farbton sind dagegen einfach darzustellen.

Optische Aufheller sind ungenau

Dadurch, dass man einerseits den Effekt der optischen Aufheller unter D50 messen und andererseits die Weiß-Effekte auf dem Proof simulieren muss, entstehen ungenaue Ergebnisse.
Eine wichtige Erkenntnis konnte Sappi aus den Druck-Tests schließen: Der Farbort der Papierweiße eines Papiers spielt eine wichtige Rolle beim Erreichen eines guten Proof/Druck-Abgleiches. Daher wäre eine Anpassung der ISO-definierten Papiertypen an die gebräuchlichen Farborte der heute am Markt befindlichen Papiere bereits ein großer Schritt zur besseren Unterstützung des Druckers in Bezug auf ein vernünftiges Einhalten des ProzessStandard Offsetdruck.

Fazit

In Zeiten, in denen sich die Medienindustrie immer stärker vernetzt und die Druckprodukte einer besonderen Qualitätskontrolle unterliegen, ist der ProzessStandard Offsetdruck ein wichtiger Faktor zur Gewährleistung gleichbleibender Druckqualität.
Dabei hat Papier noch viele andere Kriterien – nicht nur die CIELab-Werte. Der Bedruckstoff Papier ist eine komplizierte Kombination aus Optik, Haptik sowie speziellen technischen Eigenschaften. Nur dadurch ist die Herstellung qualitativ hochwertiger Druckobjekte bei immer höheren technischen Anforderungen erst möglich. Da es aber beim ProzessStandard Offsetdruck allein um die bestmögliche Farbreproduktion geht und ISO 12647 ein gutes Werkzeug ist, um dieses Ziel zu erreichen, sollten alle am Herstellungsprozess Beteiligten zusammenarbeiten – Designer, Mediendienstleister, aber auch Drucker, Druckmaschinen- und Papierhersteller, um dieses elementare Werkzeug optimal zu nutzen.

2. Die Antwort: Leserbrief

von Bernd-Olaf Fiebrandt, Leiter Technik, Verband Druck und Medien in Baden-Württemberg aus Druck&Medien 12-07

Der Artikel von Anne-Sophie Gombart zeigt, wie unsicher die Branche mit dem Thema optische Aufheller umgeht. Zum einen wird eine Papiernorm der ISO 12647-2 Abs. 4.3 zitiert, welche nicht nur überaltert ist und optische Aufheller nicht einmal erwähnt, sondern sie spricht von den Papieren für den alten klassischen Andruck und bringt sie zur Normung und nicht die Papiere für den Auflagendruck!
Alleine diese drei Punkte sollten genügen, dem Praktiker nicht untragbare Lasten aufzuerlegen, denn die korrekte Papierweißsimulation des Proofs ist nur in sehr seltenen Fällen realistisch machbar!

Im Artikel heißt es: „Aus Gründen der längeren Haltbarkeit enthalten Proofpapiere keinen oder nur kleine Mengen optische Aufheller.” Leider werden im Markt, aus Kostengründen und Unwissenheit über die Wirkung optischer Aufheller, Papiere mit relativ viel optischen Aufhellern verwendet (so zum Beispiel zum „alten” ISOcoated mit Werten um b*-3,5 und auch bis b*-5)! Mit dem neuen ISOcoated_v2 haben einige Hersteller umgestellt auf Werte von b*-2. Aber auch dieser Wert ist ein bläuliches Weiß. Oder wie soll man sonst logisch erklären, dass ein Profil mit der Bezeichnung ISOuncoated_yellowish” und einem Wert von b*+3,8 gelblich ist, aber ein Papier mit einem Wert von b*-3,4 (Profil ISOcoated) nicht bläulich? Wir haben jahrelang mit einem Profil gearbeitet, das auf bläuliches Papier gedruckt wurde und es auch zur Simulation des Papierweiß eingesetzt. Wie soll da ein Proof und Druck stimmen?

Weiter heißt es: „Der Farbort der Papierweiße spielt eine wichtige Rolle beim Erreichen eines guten Proof/Druck-Abgleiches. Daher wäre eine Anpassung der ISO-definierten Papiertypen an die gebräuchlichen Farborte der heute am Markt befindlichen Papiere bereits ein großer Schritt zur besseren Unterstützung des Druckers in Bezug auf ein vernünftiges Einhalten des ProzessStandard Offsetdruck”. Würde man diesem Rat folgen, so hätten wir im Bogenoffset viele Papiere mit Werten, welche für das Messgerät, nicht jedoch für das Auge (!), noch bläulicher sind, denn der Trend ging in letzter Zeit zu noch mehr optischen Aufhellern.
Für den Anwender bedeutet dies, dass man für jedes Druckpapier das passende Proofpapier benötigt. Damit bricht in der Druckvorstufe das Profilchaos aus, denn wir brauchen diese Profile für das Auflagenpapier und das Proofpapier. Wer soll damit umgehen können? Außerdem kann man gut nachweisen, dass sich weitere Farbfehler bei der Separation ergeben. Denn ein Profil wird mit L*a*b* gemessen und ein Druck mit Densitometrie, also Flächendeckung und Dichte. Dabei ergeben sich auf einem Papier mit b*-5 Messunterschiede z.B. im Gelb von ca. 5% fehlendem Gelb zur Flächendeckung. In anderen Farben sieht es mit Verschiebungen nicht besser aus: Schöne Separation für bläulichere Papiere.

Der Anwender wird gestraft, denn der „mess- und ISO-gläubige” Kunde verlangt genaue Werte nach der Norm. Die können aber so unmöglich erreicht werden! Das ist das Ergebnis, wenn Normen von der Praxis weit abweichen. Aber wir unterstützen unsere Betriebe und zeigen ihnen praktische Lösungen, wie man das Proof erreicht, auch wenn und wie man außerhalb der Norm drucken muss. Schließlich kommt es darauf an, eine möglichst getreue Wiedergabe eines Bildes zu erreichen und nicht die Wiedergaben von Zahlen einer Norm.

Trotz dieser Kritik muss ich folgendes sagen: Wir waren mit dem PSO noch nie so gut wie bisher! Wir haben noch nie so industriell und wirtschaftlich wie mit dem PSO gefertigt! Jedoch muss man die Werkzeuge und Grenzen der Norm kennen, und sie zum Nutzen des Betriebes einsetzen und nicht zur Last der Mitarbeiter, die so keine guten Druckergebnisse nach Norm-Messwerten erreichen

Die Entwicklung von JDF

(Eine Zusammenstellung und Einordnung von Klaus-Peter Nicolay – Sonderveröffentlichung Druck & Medien)

1. Vom Rip zum Flow

1.1. Was ist ein RIP?

Workflows sind keine neue Erfindung. Arbeitsabläufe gab es schon immer und Workflow-Management-Systeme kamen auch nicht über Nacht, sondern sie entwickelten sich parallel zur Digitalisierung.
Auslöser der digitalen Revolution in der Druckindustrie Mitte der 80er Jahre war die Entwicklung von Postscript. Zwar nutzten zuvor bereits alle digitalen Satz- und Reprosysteme eine Seitenbeschreibungssprache, jedoch hatte jeder Hersteller und jedes System seine eigene Sprache, die nur auf dem jeweiligen Gerät lief. Die revolutionäre Idee der beiden Adobe-Gründer John Warnock und Chuck Geschke war die plattform- und systemübergreifende Seitenbeschreibungssprache Postscript. Diese machte einen Postscript-Rip (Raster Image Prozessor) notwendig, der die Daten interpretierte und jedes Pixel an der Stelle platzierte, wo es gemäß Layoutprogramm hingehört.
Zunächst war der Rip eine separate Rechnerplatine, ein Hardware-Rip, der entweder in einem eigenen Gehäuse oder aber in einem Ausgabegerät eingebaut war und dessen Aufgabe es war, die Postscript-Dateien für die spezifischen Ausgabegeräte in Bitmaps zu konvertieren. Zu Beginn der 90er Jahre setzten sich dann die so genannten Software-Rips durch, die auf Unix und Macintosh-Systemen liefen, später dann auch unter Windows auf PC-Workstations. Auf dem damals von Adobe entwickelten CPSI-RIP basieren noch heute (nach zahlreichen Erweiterungen) die meisten Produktions-Workflows in der Druckvorstufe.

1.2. RIPs wurden zur zentralen Funktion

Mit den auf eigenständigen Rechnern laufenden Software-Rips wurden gleichzeitig Server-Lösungen geschaffen, die längst zum Zentrum jeder Vorstufen und Druck-Produktion geworden sind. Dabei kam dem Server vor allem die Aufgabe zu, den Datendurchsatz im Netzwerk zu beschleunigen und die Steuerung der Datenausgabe zu optimieren. So konnten Produktions-Hindernisse wie „verstopfte Netze” eliminiert werden. OPI (Open Prepress Interface) beschleunigte den Produktionsprozess durch Data-Sharing (hochaufgelöste Bilder wurden erst vor der Belichtung in den Job integriert und ersetzten die niedrig aufgelösten Daten). Vor allem wurde durch den Einsatz der Server das Betreiben verschiedener Computerplattformen in einem gemeinsamen Netzwerk möglich.
Mit der Ganzseitenbelichtung (seitenglatte Filme von Vier- oder Acht-Seitenformen) stiegen die Datenmengen an. Deshalb wurden Rip-Konzepte notwendig, bei denen Belichter-Geschwindigkeit und Rip so aufeinander abgestimmt waren, dass kein Element der Produktionskette (Rip oder Imaging-Einheit) auf das andere warten musste. Möglich wurde dies durch die Multiprozessor-Fähigkeit der Unix-Server. Der Weg des Rips zur zentralen Funktion im gesamten Vorstufen-Arbeitsablauf war damit geebnet. Bis heute sind in die ursprünglichen RIP-Lösungen immer mehr Arbeitsschritte eingeflossen: Vom Bereitstellen und Checken der Daten über Color-Management und Trapping bis hin zur Belichtung von Filmen oder das Bebildern von Druckplatten.

1.3. PDF vereinfacht die Arbeit

Auch wenn Acrobat und PDF ursprünglich für die Bürokommunikation gedacht waren, hat sich PDF immer mehr zu einem „Print-Ready” Ausgabeformat für den professionellen grafischen Workflow entwickelt. Der große Vorteil einheitlicher Datenformate liegt auf der Hand: Mit Hilfe geeigneter Treiber lassen sich aus jedem Grafik- oder Layoutprogramm, ganz gleich auf welcher Rechnerplattform es eingesetzt wird, eine Postscript- oder PDF-Datei erzeugen, die das gestaltete Dokument in all ihren Einzelheiten und Elementen beschreibt. Die Adobe PDF Print Engine (gelegentlich APPE abgekürzt) ist ein Schritt, Postscript über kurz oder (eher) lang zu modernisieren. Mit der Print Engine wird eine moderne und integrierte Software-Komponente unter Einsatz von JDF (Job Definition Format) realisiert. Die Engine, die Adobe im April 2006 offiziell vorstellte, ist eine neue PDF-Drucktechnologie und keine neue Seitenbeschreibungssprache! Sie ermöglicht es, komplexe Grafiken und Transparenz-Effekte direkt im PDF-Format zu verarbeiten und auszugeben. Die Technologie erlaubt es, den Inhalt eines Print-Jobs konsequent in PDF zu erfassen und Produktions- und Ablaufinformationen in JDF zu beschreiben. Das Zusammenspiel von PDF und JDF hat den Vorteil, dass Drucksachen durch den gesamten Produktionsablauf unabhängig von Ausgabegeräten gehalten werden und zu jedem Zeitpunkt im Prozess direkt im PDF-Format editiert und auf verschiedenen Ausgabegeräten produziert werden können.

1.4. Mit Blick auf die Vernetzung

In zunächst noch zaghaften, inzwischen aber großen Schritten, kommunizieren die Prepress-Workflows mit Management-Informationssystemen (MIS), um Mehrfacherfassungen und Fehler zu vermeiden und den Workflow von der eingehenden Anfrage über die Produktion bis hin zur Logistik, dem Versand und der Nachkalkulation gesamtheitlich zu realisieren. Hierbei kommt JDF zum Zuge. Mit den heute zur Verfügung stehenden Software-Anwendungen ist die Integration von JDF in den gesamten Workflow einer Druckerei keine Vision mehr, sondern in zahlreichen Betrieben bereits tagtägliche Realität. Und nach Aussagen prominenter Hersteller erfolgen Investitionen in Vorstufen-, Druck- und Verarbeitungssysteme fast nur noch im Hinblick auf eine aktuell anstehende oder mittelfristig geplante Vernetzung.

2. Software optimiert die Prozesse

„JDF ist die größte Veränderung in der Druckbranche seit langem und ermöglicht den Schritt vom Gewerbe zur Industrie. JDF ändert dabei aber nicht die technischen Bedingungen, sondern die Organisation.” (Stephan Jaeggi, Prepress Consulting)

2.1. Workflow-Lösungen sind so differenziert wie der Prozess bis zum fertigen Produkt.

„Die Herstellung einer Drucksache ist die Summe vieler Einzelprozesse – von der Auftragskalkulation zur Produktionsplanung, von der Vorstufe über den Druck bis zur Weiterverarbeitung und Distribution des fertigen Produktes sowie der Rechnungsstellung.” So oder ähnlich finden Sie in fast jeder Broschüre einen Einleitungstext, wenn es um Workflowlösungen geht. Liest sich gut, ist auch völlig richtig, doch deckt dies nur die Druckproduktion ab. Wer jedoch mittel- und langfristig planen will und weiß, dass Workflows nicht mehr nur dem Abarbeiten von Produktionsschritten dienen, sondern vor allem auch Werkzeuge zur Prozessoptimierung sind, muss weiter denken. Denn es gibt nicht nur den einen Workflow, es sind sehr unterschiedliche digitale Arbeitsabläufe, die heute (und erst recht in Zukunft aufeinander abgestimmt werden müssen. Hierzu gehören:

• Workflows für die Einbindung des kreativen Bereichs;
• administrative Workflows (für Sachbearbeitung, Kalkulation, Auftragsmanagement etc.);
• als Management Informationssysteme;
• Projektmanagement-Systeme;
• Workflows für die Vorstufe;
• Workflows für die Drucksachen-Produktion (Vorstufe, Druck, Weiterverarbeitung);
• Workflows für die Verpackungsproduktion;
• völlig eigenständige Workflows für die Zeitungs- und Zeitschriftenproduktion mit entsprechenden Content- und Asset-Management-Systemen.

Dabei werden immer mehr Systeme diskutiert, die die genannten Arbeitsabläufe und Prozesse miteinander verbinden, koordinieren und optimieren. Schließlich ist Prozessoptimierung der eigentliche Kern aller Überlegungen bei der Einführung von Workflows (welcher Art auch immer).

2.2. Prozessoptimiertes „Check-In”

Dazu ein Beispiel. Wann sind Sie zuletzt geflogen? Nein, das Fliegen an sich hat sich nicht verändert – aber alles davor: Sie buchen Ihren Flug im Internet, drucken die Bestätigung (mit einem Zahlen- oder Barcode) aus und checken damit am Flughafen ein (egal ob mit oder ohne Gepäckaufgabe). Buchungscode am Terminal eingeben, Platz aussuchen, Bordkarte drucken, fertig. Oder noch einfacher: Sie scannen den Barcode am Terminal ein, Platz aussuchen, Bordkarte drucken, fertig.
Das ist nichts anderes als Prozessoptimierung! Für mich als Kunde ist es sinnvoll, weil ich kein Reisebüro mehr benötige, Zeit und Geld spare und nicht mehr in einer endlosen Schlange beim Check-In stehe. Für die Fluggesellschaft ist es sinnvoll, weil sie Personal und Vordrucke spart. Wer auch immer davon betroffen sein mag – Prozessoptimierung dient nun einmal dazu, die Effizienz bestehender Geschäftsprozesse so wie den Einsatz der dazu benötigten Ressourcen vor allem mit Hilfe von Software zu verbessern.
Doch alles (um beim Beispiel Fliegen zu bleiben), was optimiert wurde und Zeit spart, ist bei der Sicherheitskontrolle im Flughafen wieder dahin, wenn man sich halbwegs entkleiden und den Kofferinhalt in einzelne Boxen packen muss. Dies könnte man auch „Prozess-Verschleppung” nennen. Vergleichbar damit, als wäre die Druckerei auf dem neuesten Stand der Technik und alle anderen Bereiche arbeiten wie vor 30 Jahren.

2.3. Wo beginnt der Prozess in der Druckbranche?

Der viel zitierte, stärker werdende Wettbewerb zwingt auch Druckereien zu Optimierungsmaßnahmen, da die Branche die kleiner werdenden Auflagen, die häufigeren Auftragswechsel und die kürzeren Lieferzeiten spürt samt Konsequenzen für die Produktionsweise. Die zu ergreifenden Maßnahmen lassen sich wie folgt umschreiben:

• Prozessoptimierung;
• Rationalisierung;
• flexibler Einsatz der Produktionsanlagen;
• Reduktion der Rüstzeiten;
• Vernetzung.

Diese Konzepte haben je nach Druckerei, Produktstruktur und Betrachtungsweise zum Teil sehr unterschiedliche Ausprägungen. Denn schließlich kommt es immer darauf an, welchen Prozess man sich genauer ansehen will. Geht es „nur” um die Produktion (Vorstufe, Druck und Verarbeitung), oder beginnt der Prozess bereits früher und endet er später?

Genau genommen beginnt der Prozess zur Herstellung einer Drucksache bei der Idee, spätestens beim kreativen Prozess, und endet bei der Auslieferung, Lagerhaltung oder der Logistik schlechthin. Doch den kreativen Prozess in die Prozesskette einzubinden, ist fast unmöglich. Es gibt zu viele Präsentations-, Korrektur- und Abstimmungsschleifen. Also scheidet dieser für eine Prozessoptimierung erst einmal aus. Zumal wir in der Druckindustrie nur wenig Einfluss auf die Arbeit in den Agenturen haben.
Aber beim Design, bei der Umsetzung eines Konzeptes in ein Layoutprogramm beginnt ein Prozess, der für das Entstehen und die Qualität der Drucksache entscheidend ist. Dass dazu Color Management und ein sauber geschriebenes PDF gehören, versteht sich fast von selbst (entspricht aber nicht immer der tagtäglichen Praxis). Wie es dennoch funktionieren kann, zeigt Fujifilm in seinem neuen XMF-Workflow, der die Kreativen bereits in den Produktionsprozess einbindet. Der Designer bekommt von der Druckerei eine Datei (Job-Bag), die alle relevanten Templates, Voreinstellungen (für das PDF) und produktionstechnisch relevanten Parameter (Beschnitt) enthält, die er um sein „Artwork”, sprich das PDF, ergänzt. Die Datei geht zurück an die Druckerei und sollte nunmehr alle Bedingungen für einen problemfreien Arbeitsablauf erfüllen. Auch Agfa, Heidelberg und Kodak bieten Lösungen, die in der schnelllebigen Welt des Publishing Drucksachen-Einkäufer, Kreative, Produktioner und natürlich auch den sogenannten Druckdienstleister in ein gemeinsames Prozessmanagement einbinden. Bei Agfa Delano beispielsweise werden Aufgabenketten unternehmensübergreifend gesteuert: In der Projektplanung, der Kundenbetreuung, der Vorstufenproduktion, Weiterverarbeitung und Auslieferung. Kodak hat dazu verschiedene Module der Insite-Familie im Einsatz, und Heidelberg hat innerhalb des Prinect-Workflows zumindest ein Kommunikations-Modul eingebaut.

Generell arbeiten also alle großen Anbieter im Bereich Vorstufe und Druck daran, die vor- und nachgelagerten Bereiche möglichst eng an den Prepress-Workflow anzubinden, um einen Druckauftrag möglichst effizient und sicher durch alle Stadien der Drucksachenproduktion zu schleusen.

2.4. Designer und Kollegenbetriebe einbinden

Aber auch von Seiten der Anbieter von Management-Informations-Systemen (MIS) kommen völlig neue Ideen. Denn Druckaufträge kommen ja nicht „aus dem luftleeren Raum”, sondern werden üblicherweise in Agenturen kreiert, bei Produktionern vorbereitet, koordiniert und im Kundenauftrag bei Druckereien angefragt und vergeben. Dabei sind Kreative wie Produktioner nur selten (oder eher gar nicht) in den digitalen Workflow eingebunden. Inzwischen gibt es dafür ein neutrales Internet-basiertes Tool, das sowohl den Anfrage- und Bestellprozess als auch die Kommunikation zwischen Auftraggeber und Druckerei vereinfacht und die anfallenden Daten für die anstehende Produktion nutzt. Dabei verändert die datenbankbasierte Software die bisherige Vorgehensweise nicht, sondern macht die Kommunikation einfacher, transparenter und schneller. Die Software automatisiert sich wiederholende Tätigkeiten, vermeidet Mehrfacherfassungen und ermöglicht die Verfolgung eines Auftrags bis zur Datenübergabe an die Vorstufe. Und wird übrigens auch von Druckereien genutzt, die ihrerseits Aufträge an Kollegenbetriebe oder Buchbinder vergeben, oder um den Papiereinkauf zu vereinfachen.

2.5. Alle Daten sind schon da – die Idee von JDF

Auch wenn der eigentliche Produktionsprozess mit der Übergabe der Daten an die Druckerei beginnt, gibt es vorher zahlreiche Aktionen, die für den Arbeitsablauf eminent wichtig sind. Durch Anfrage, Angebot und Auftragsbestätigung sind bereits Daten entstanden, die für die Produktion genutzt werden können. Kundendaten, Auftragsnummer, Jobdaten (Papier, Auflage, Farbigkeit), Produktionsplan (welche Maschinen werden eingesetzt, wie soll produziert werden?), Ausschießer, Falzschemata … All diese Daten liegen bei einem MIS-System in einer Datenbank.
Naheliegend also, diese Daten auch für die Produktion zu nutzen. Genau das ist die Idee, die sich hinter JDF verbirgt: Alle Daten nur einmal erfassen und für den gesamten Fertigungsprozess nutzen. Wesentlich ist dabei, dass alle Daten aus einer Quelle stammen. Die Daten aus der Auftragsvorbereitung gelangen also per Netzwerk zur Vorstufe, in den Drucksaal und zur Weiterverarbeitung. Und die entsprechend angeschlossenen Systeme liefern ihrerseits produktionsrelevante Daten an das Management-Informations-System zurück. Damit wird der Arbeitsfluss zu einem geschlossenen Regelkreis. In einem derart vernetzten Ablauf werden die zur Produktion eingesetzten Anlagen logischerweise effektiver: Die Daten werden zum Produktionssystem übertragen, während der vorhergehende Auftrag noch läuft. Beim Start des neuen Auftrags sind keine manuellen Eingaben mehr notwendig, der Auftragswechsel am System erfolgt dann theoretisch ohne Rüstzeit. Voraussetzung ist allerdings, dass die Maschinen über entsprechende Schnittstellen verfügen und auf mechanischer Seite zudem mit Stellmotoren ausgerüstet sind, die die digitalen Befehle durchführen können.

2.6. Optimaler Arbeitsfluss

Wird ein Job mit in der Auftragsvorbereitung angelegt, erhalten die Vorstufe und andere angeschlossenen Abteilungen innerhalb des JDF-Workflows im gleichen Moment die entsprechenden Informationen. Alle weiteren Schritte ergeben sich dann aus vorgegebenen Prozeduren und festgelegten Arbeitsschritten nahezu automatisch. Sobald die Daten freigegeben sind, kann im Vorstufen-Workflow die Produktion angestoßen werden. Vom MIS weiß man, für welche Druckmaschine die Platten in welchem Ausschießmuster, Raster etc. hergestellt werden müssen. Entsprechend ist das Plattenformat definiert, die Profile für die entsprechende Druckmaschine werden geladen und die Platten belichtet. Gleichzeitig werden in der Vorstufe die Farbvoreinstelldaten für die Druckmaschine berechnet, die als Teil des JDF-Jobs an die Disposition oder den Drucksaal weitergeleitet werden. Die Disposition erhält eine Information, wenn die Platten fertig sind. Jetzt kann der Auftrag auf die Maschine genommen, die Voreinstelldaten geladen und der Job gedruckt werden. Analog dazu kann die Weiterverarbeitung in den Arbeitsablauf einbezogen werden.
Dies funktioniert nicht nur bei Bogenoffsetproduktionen. Bei einer Druckerei in Österreich beispielsweise ist eine MAN Roland Lithoman in den Workflow (Hiflex-MIS, Agfa ApogeeX) via JDF eingebunden. Die Daten aus der Disposition gelangen auf den Pecom-Leitstand, und die Maschine stellt sich automatisch ein – einschließlich des Falzapparates, der auf die gewünschte Falzart fährt. Natürlich wird auch berücksichtigt, welches Papier (gestrichen, LWC etc.) bedruckt wird, welche Farbe zum Druck notwendig ist und welche Einstellungen diese Kombination notwendig machen. In der Disposition ist wiederum der Auftragsstatus nachzuvollziehen. Ein JMF-File (Job Messaging Format) zeigt an, wie viele Exemplare gedruckt sind, welche Geschwindigkeit die Maschine fährt und wann der Job ausgedruckt sein wird. Diese Arbeitsweise findet man vor allem bei Workflow-Lösungen, bei denen das MIS das „führende” (also den Prozess überwachende) System ist.
Noch weiter gesteckt hat Heidelberg diese Philosophie mit dem „Pressroom-Manager”, dem auf JDF basierende Drucksaal-Managementsystem. Das System steuert die Arbeitsschritte im Drucksaal und verwaltet die dazu notwendigen Produktionsdaten. Vom MIS und der Druckmaschine kommende Auftrags und Produktionsinformationen werden in einer digitalen Auftragstasche gesammelt und sind automatisch am Arbeitsplatz des Drucksaalleiters, des Auftragssachbearbeiters oder an der Druckmaschine verfügbar. Zur Drupa 2008 soll dieses System durch den „Postpress-Manager” erweitert werden, der die Buchbinderei in den Arbeitsfluss einbezieht.

2.7. Workflow in der Buchbinderei

Hat ein Printprodukt erst einmal die Weiterverarbeitung erreicht, hat es schon einen erheblichen Teil seiner Wertschöpfungskette hinter sich. Dabei ist es ziemlich egal, ob Bogen oder bereits gefalzte Produkte (zum Beispiel aus Rotationen) in die Weiterverarbeitung gelangen und ob diese auf Palette, Stange oder Wickel zu den Anlegern gelangen. Im Bereich der Sammelhefter für die klassische, also nicht rotative Produktion, scheinen die in den letzten Jahren entwickelten Modelle für eine JDF-Anbindung besonders geeignet, nachdem automatische Einstellsysteme für die Verarbeitungslinien eingesetzt werden. Bei Unternehmen mit vielen Wiederholaufträgen und Produktionen vor allem in Standardformaten sind diese Systeme besonders effektiv.
Müller-Martini rechnet damit, dass sich entsprechende Automatisierungen bei Sammelheftern schon ab drei Aufträgen pro Schicht amortisieren. Bereits seit 2005 realisiert, können Müller-Martini Sammelhefter in den JDF-Datenfluss eingebunden werden. Andere Sammelhefter wie die von Heidelberg oder Hohner sind ebenfalls vernetzbar. Nach Aussagen eines Anwenders aus Wien konnte die Einrichtezeit des Sammelhefters von 85 auf 35 Minuten reduziert werden. Die eigentliche Voreinstellung der Maschine ist in rund 3 Minuten erledigt, das Bereitstellen der zur Verarbeitung anstehenden Materialien an die Anleger dauert allerdings gut 30 Minuten.

2.8 Wer kann mit wem?

Spätestens hier stellt sich die Frage, wer solche komplexen Vernetzungen realisieren kann. Dabei erscheint besonders die Frage interessant, „wer mit wem” kann. Dazu noch eine kurze Vorbemerkung: Wenn bisher von Management-Informations-Systemen die Rede war, bedeutet das nicht, dass jedes MIS in der Lage ist, die bereits angesprochenen Aufgaben zu lösen.
Es sind zurzeit nur einige wenige, die im deutschsprachigen Raum für derartige Vernetzungen in Frage kommen.
Hiflex hat sich insbesondere mit JDF-Installationen hervorgetan und ist auch weltweit wohl führend. Printplus hat ebenfalls JDF-Schnittstellen realisiert, setzt seine Schwerpunkte jedoch eher im Bereich der Transparenz über BDE (Betriebsdatenerfassung), wenngleich man längst auch hochautomatisierte Workflows beispielsweise mit Agfa Apogee und Heidelberg realisiert hat. Rogler hatte erste JDF-Anbindungen vom MIS über die Vorstufe zum Drucksaal vor allem mit KBA realisiert. Heidelberg ermöglicht mit Prinect JDF-Lösungen aus einer Hand vom MIS über Vorstufe und Druck bis in die Buchbinderei.
Aber alle Hersteller sagen übereinstimmend, dass es zurzeit nur relativ wenige Betriebe gibt, die eine umfassende Vernetzung ernsthaft anpacken. Die Gründe sind vielfältig und nachvollziehbar: Weiterverarbeitungsmaschinen werden weit weniger neu installiert als Druckmaschinen oder gar Vorstufen-Workflows. Zudem ist das Thema JDF zunächst ein organisatorisches Vorhaben, bei dem der gesamte Betrieb analysiert und auf Optimierungspotenzial durchforstet werden muss. Die Realisierung ist dann Fleißarbeit. Ein Praktiker sagte kürzlich: „80 Prozent Planung, 20 Prozent Umsetzung”.

2.9. Papiermanagement und mehr

Optimierungspotenzial gibt es aber über die angesprochenen Bereiche hinaus, zum Beispiel beim Papier-Management. Druckereien nutzen elektronische Medien zur Kommunikation wie selbstverständlich. Doch wird dies auch zur Kommunikation mit Lieferanten und zur Optimierung der eigenen Geschäftsprozesse eingesetzt?
Papierlieferanten bieten Möglichkeiten zur Optimierung der Bestell- und Lieferprozesse, und „in der Schweiz ist diese Art des elektronischen Austauschs bereits weit verbreitet”, weiß Thomas Forster, Geschäftsführer des Schweizer Branchensoftwarespezialisten Printplus. „In Zusammenarbeit mit Papierlieferanten haben wir schon vor 20 Jahren Pionierarbeit geleistet und einen Standard für elektronische Papierpreislisten entwickelt. Dadurch ist der Kalkulator in der Lage, schnell und ohne Rückfragen beim Papierlieferanten ein Angebot zu berechnen”, so Forster. In der Schweiz längst möglich – in Deutschland noch kaum realisiert. Ein Druckbetrieb aus Berlin hat erstmals zusammen mit einem Papiergroßhändler und unter Einsatz seines MIS das Papiermanagement optimiert und das Papierlager fast komplett abgeschafft. Stattdessen bringt der Papierhändler das Papier auf Abruf an die Maschine. Der Aufwand für das Bestellwesen, die Verwaltung und Lagerung wurden erheblich reduziert. Und es ist an weitere Vereinfachungen gedacht. So soll die Lieferung des Papiers per RFID-Chip automatisch an das MIS gemeldet werden. Dabei hat man das Konzept »Papiermanagement« so weit ausgedehnt, dass der Papierhändler nicht nur unbedrucktes Papier liefert, sondern auch bedruckte Bogen lagert und auf Abruf liefert.
Und warum sollte dies nicht auch in anderen Bereichen möglich sein? Der eigene Fuhrpark, der Kurier und die Spedition können in solche Maßnahmen auch datentechnisch eingebunden werden. Zum Beispiel bei der Lieferung bedruckter Bogen für das Buchbinden im Lohnauftrag. In diesem Zusammenhang wäre ein Datenaustausch zwischen Druckerei und Buchbinder nicht nur sinnvoll, sondern eine gelungene Prozessoptimierung. Dass man später auch JDF-Daten zwischen Druckerei und Buchbinderei austauscht, gehört zurzeit wohl noch in die Kategorie „Visionen”.

2.10. Bleibt als Fazit:

Automatisierung und Prozessoptimierung werden weiter fortschreiten. Systeme und Arbeitsabläufe werden zunehmend miteinander verknüpft und sind in der Lage, miteinander zu kommunizieren. Kommunizieren bedeutet immer das Senden und Empfangen von Informationen. Dazu ist eine gemeinsame Sprache notwendig – und die heißt in der Druckindustrie JDF.

So betrachtet, kann man über Workflow-Lösungen so viel diskutieren wie man will – Insellösungen sind nicht mehr gefragt. Selbst wer heute noch nicht alle Abteilungen seines Unternehmens vernetzt, tut gut daran, in Systeme zu investieren, die in der Lage sind, später in einen durchgängigen Arbeitsablauf einbezogen werden zu können. Das ist keineswegs eine Angelegenheit nur für große Unternehmen. Denn moderne Workflow-Lösungen automatisieren nicht nur die Produktion, sondern auch alles davor. Und wenn die Zeitersparnis lediglich dazu führt, dass der Unternehmens-Chef statt bis in die Nacht zu kalkulieren (tagsüber hat er ja keine Zeit dazu), einmal über die nächsten Schritte seines Unternehmens nachzudenken.

Das Papier

Nur wenige Werkstoffe besitzen eine derart differenzierte und vielseitige Beschaffenheit und entwickeln so mannigfache Eigenschaften – ja sogar Eigenwilligkeiten – wie das Papier. Grund hierfür sind die unzähligen Rezepturen der Faser-, Zusatz- und Hilfsstoffe in Verbindung mit den verschiedensten Herstellungs- und Veredelungstechniken.
Weiterhin hat das Papier im Druck, in der Druckveredelung, in der Weiterverarbeitung, aber auch in der An- und Verwendung als fertiges Druckprodukt, neben Ästhetik auch technische Anforderungsprofile zu erfüllen. Papier ist also nicht nur ein flächiger Werkstoff aus mechanisch, chemisch-thermomechanisch oder chemisch aufgeschlossen Pflanzenfasern, der durch Eigenverklebung und Verfilzung dieser Fasern entsteht. Die Unterscheidung in Naturpapier, gestrichenes und gussgestrichenes Papier reicht zur Beschreibung genauso wenig aus wie die Aufteilung in Papier, Karton und Pappe.

Die Sinne einsetzen

1. Papier muss man sich ansehen! Hierbei ist die Faserverteilung durch Betrachtung der Aufsicht und der Durchsicht zu beurteilen. Papier kann hochweiß sein, blendend-weiß, neutral-weiß, bläulich-weiß oder einfach nur weiß. Papier kann aber auch hell oder dunkel sein, sauber, schmutzig und grau. Hersteller und Lieferanten vergeben die phantasievollsten Bezeichnungen für den „Weißgrad”. Papier kann aber auch in sich farbig sein, mehr oder weniger starke glatte oder rauhe Oberflächen haben oder auch eine raffinierte Prägung aufweisen. Auch Gold-, Silber- und andere Metalliceffekte sind anzutreffen, welche entweder durch Bedampfung, Pigmente oder aufkaschierte Folien erzeugt werden. Eine riesige Auswahl unterschiedlichster Qualitäten gibt es bei den gestrichenen Papiersorten mit glänzenden oder hochglänzenden Oberflächen, oder mit matten, seidenmatten oder halbmatten Papierstrich. Und schließlich gibt es noch unterschiedlichste Wasserzeichen.
2. Papier muss man anfassen! Die umfangreichen Kollektionen der Papierzulieferer helfen, eine bestimmte Sensibilität für das Material zu entwickeln. Die Muster sollten aber ausreichend groß dimensioniert sein, das Papier auch „erfassen” zu können. Diese „Haptik” gewinnt man durch Fühlen, Betasten, In-die-Hand-nehmen aber auch durch Knittern. Papier kann hart und weich sein, rutschig, lappich, steif, laut oder leise. Papier kann sich dick oder dünn anfühlen, und es kann aufgrund seiner Struktur und Zusammensetzung insgesamt einen sympathischen oder unsympathischen Eindruck vermitteln.

Die technischen Eigenschaften
Neben den ästhetischen Merkmalen stehen für den Drucker vielmehr die technischen Kriterien im Vordergrund. Hier sind die Eigenschaften der Be- und Verdruckbarkeit des Papiers gefragt, die sehr wohl auch die Weiterverarbeitung oder die Druckveredelung betreffen können.
Papier soll viel oder weniger viel und gleichzeitig auch sehr willig und schnell Druckfarbe, Tinten, Toner, Leime oder Lacke annehmen. Papier darf und soll nicht stauben, rupfen, aufbauen, rollen, schlecht trocknen, nicht abscheuern, ablegen, abschmieren und es darf auch nicht karbonieren. Papier soll keine Wolkigkeit oder Unruhe im Druckbild verursachen, keine Streifen oder Schleifspuren aufweisen, keine umgeschlagenen Ecken und erst recht nicht irgendwelche Knoten oder Löcher haben. Papier muss sich durch Prägung oder Rillung verformen lassen; es darf sich aber nicht rollen, verformen, wölben, am Rand wellen und durch Klimaeinflüsse verspannen. Papier muss auf Kopierern hohe Temperaturen aushalten, aber auch als Etikett Wasser oder Laugen durchlassen.
Die Liste der technischen Anforderungen an das Papier ließe sich fast beliebig verlängern. Darum ist die richtige Auswahl, die qualitative Beurteilung und auch die Erfahrung der Druckerei im Umgang mit Papier sehr wichtig.

Die Geschichte zur Papierveredelung

Auszüge aus:
Kleine Papiergeschichte, vom Papyrus zum Papier des 20.Jahrhunderts;
zusammengestellt von Dieter Freyer, http://members.vienna.at/difr/papier/

Vorläufer des Papiers

Die bekanntesten direkten Vorläufer des Papiers sind Papyrus und Pergament. Ebenfalls als Vorläufer des Papiers können, was ihren Verwendungszweck betrifft, Tapa, Amatl (Amate) und Huun angesehen werden.

• Papyrus: Es wird aus der Papyrusstaude hergellt.
• Pergament: Kalb-, Rinder-, Schaf- und Ziegenfelle waren das Grundmaterial.
• Tapa: Tapa ist die polynesische Bezeichnung für ein tuchartiges Material aus der Rinde verschiedener Bäume, vor allem von Maulbeerbaumarten.
• Huun: Die Mayas entwickelten aus breitgeschlagener Rinde ein Material namens huun.
• Amatl Amate: Ebenfalls ein Produkt aus Rinden des Feigenbaumes. In der aztekischen Sprache bedeutet amatl sowohl Papier als auch Feigenbaum.

Technologie des Papiers

Der wesentliche Unterschied zwischen den Papiervorläufern (Papyrus, Tapa, …) und echtem Papier liegt beim Herstellungsverfahren sowie dem verwendeten Fasermaterial: Durch Zerstampfen und Kochen aufbereitete Fasern, meist unterschiedlicher Pflanzenarten, werden unter Zugabe von Wasser zu einem dünnen Brei verarbeitet (Fasersuspension), welcher über ein Sieb wieder entwässert wird. Die dabei verfilzenden Fasern bilden das Papierblatt, das nach dem Trocknen für die weitere Verwendung bereit ist. Der Ursprung dieses Verfahrens liegt im Fernen Osten. Noch heute wird die älteste und primitivste Art der Papierherstellung, die den direkten Zusammenhang mit der Tapa-Bereitung deutlich erkennen lässt, in Nepal, Bhutan und anderen Himalayaländern ausgeübt.

Papier gießen
Zur Papierbereitung verwendet in Nepal der Papiermacher die innere Rindenschicht (Bast) von Seidelbastgewächsen. Die Baststreifen werden eingeweicht, von der dunklen Oberschicht befreit und in Holzaschenlauge gekocht. Diese gekochten Streifen werden mit einem Hammer geklopft, bis die Fasern aus ihrem Verband gelöst sind und fibrillieren.
In einem Holztrog bereitet man daraus einen verdünnten Faserbrei. Eine Portion dieses Breis gießt der Papiermacher in eine Schöpfform, die aus einem Holzrahmen mit einer Bespannung aus grobem Gewebe besteht und auf einem Wassertümpel schwimmt. Mit den Händen wird der eingegossene Faserbrei gleichmäßig über die ganze Siebfläche verteilt. Vorsichtig wird die Form waagrecht emporgehoben, so dass das Wasser abfließen kann. Es bildet sich ein Faserfilz, das Papierblatt. Erst nach dem Trocknen an der Sonne oder nahe einem Feuer kann das fertige Blatt leicht vom Sieb gelöst werden.
Diese Methode hat den großen Nachteil, dass für jedes Blatt Papier ein eigener Rahmen benötigt wird, der erst wieder verwendet werden kann, wenn das jeweils erzeugte Blatt getrocknet ist.

Papier schöpfen
Beim Papier schöpfen befindet sich der stark mit Wasser verdünnte Faserbrei in einem großen Behälter (Bütte). Mit dem Schöpfrahmen wird daraus Faserbrei aufgenommen, die darauf schwimmenden Fasern durch gleichmäßiges Schütteln verteilt. Nach dem Abfließen des Wassers kann das Papierblatt mit dem Rahmen zum Trocknen abgelegt werden.
Bei später verbesserter Methode wird das noch feuchte Blatt vom Sieb abgenommen, gepresst und anschließend getrocknet. Somit kann bei diesem Verfahren das Schöpfsieb sofort wieder zur Bildung eines neuen Bogens Papier verwendet werden.
In den Grundelementen ist diese Technik zur Herstellung von Papier bis heute unverändert geblieben: Aufbereitung der Fasern, Entwässerung auf einem Sieb, Pressen und Trocknen, wenn sich auch die Methoden gewaltig verändert haben.

Verbreitung im Westen

Die europäische Papierproduktion nahm ihren Ausgang in Spanien. Über Italien und Südfrankreich breitete sich das neue Gewerbe langsam in ganz Mitteleuropa aus. Der Beschreibstoff Papier löste aber nicht einhellige Begeisterung aus. Neben der geringeren Haltbarkeit gegenüber dem Pergament mag auch die arabische Herkunft des Papiers für dessen zögernde Verbreitung in christlichen Ländern verantwortlich gewesen sein.
Papier fand den Eingang in die Schreibstuben und Kanzleien der Klöster und Städte und diente zunächst in erster Linie sakralen Zwecken (christliche Schriften, Votivbilder vom Leben Jesu Christi, Ablassgebete für Wallfahrer). Der Papiermacher des Mittelalters arbeitete bereits in einem wohlorganisierten Betrieb.
Im Zuge der Entwicklung neuer Druckverfahren, insbesondere der Erfindung des Drucks mit beweglichen Lettern durch Johannes Gensfleisch vom Gutenberg (um 1446), gewann Papier an Bedeutung bei der Veröffentlichung von Büchern und Zeitschriften, da diese nunmehr in größeren Auflagen hergestellt werden konnten. Neue Methoden der bildlichen Darstellung wie Holzschnitt, Radierung und Kupferstich ermöglichten den Gebrauch von Papier für gedruckte Bilder. Mit der Ausweitung des Handels stieg die Nachfrage nach hochwertigem Papier enorm.
Die Vielfalt von Papier zeigte sich im 17. und 18. Jahrhundert in England, als immer mehr Mühlen die unterschiedlichsten Papier- und Kartonarten, lackierte Erzeugnisse zum Beispiel Spielkarten aus zusammengeleimten Bogen herzustellen begannen. Die steigende Nachfrage und die Erkenntnis, dass das Papiermachen ein einträgliches Geschäft war, führten schließlich zur Entstehung einer bedeutenden Industrie.

Verbesserte Technologie

Mit der Verbreitung von Papier nach Europa kamen andere Materialien zur Verwendung und die Verfahren zur Herstellung änderten sich. Dadurch hielt man mit der Nachfrage und den Ansprüchen der Endverbraucher Schritt. Einen ganz wesentlichen Anteil an der Entstehung einer europäischen Methode der Papierherstellung hatten die italienischen Papiermacher, die in den frühen Zentren der europäischen Papierproduktion in Fabriano und Amalfi ab etwa dem 12./13.Jahrhundert die arabische Methode verbesserten:

• Indem man sich an den mittelöstlichen Methoden der Zerkleinerung von Fasermaterial orientierte, wurden erstmals zum Zerfasern der Hadern durch Wasserkraft bewegte, mehrhämmerige Stampfwerke, die durch ein großes Wasserrad (Mühlrad) angetrieben wurden, entwickelt. So bürgerte sich der Name “Papiermühle” ein.
• Das Schreiben mit einem europäischen Federkiel und Ochsengalle erforderte eine andere Oberfläche, als man sie im Osten benötigte. Um ein glatteres, festeres und weniger durchscheinendes Papier zu erhalten, wurde eine neue Methode zur Leimung des Papiers entwickelt. Mit Tierleim konnten wesentlich bessere Resultate erreicht werden als mit der herkömmlichen pflanzlichen Stärke.
• Weitere Veränderungen betrafen die Schöpfformen. Frühe spanische und italienische Papiere wurden vermutlich mit Formen geschöpft, die den östlichen sehr ähnlich waren. In Europa jedoch gab es keinen natürlichen Ersatz für die im Osten verwendeten Materialien, wie etwa Bambus oder dünne getrocknete Streifen von Gräsern. Anfang des 12. Jahrhunderts soll man in Italien erstmals dazu übergegangen sein, Metall von Hand zu dünnen Drähten oder Stäben zu ziehen; bald ersetzten Drahtgeflechte, wahrscheinlich aus Kupfer, frühere Materialien. Die dicht nebeneinander angeordneten parallelen Drähte wurden von vertikalen “Kettfäden” zusammengehalten. Bis zur Einführung “gewebter” Formen im 18. Jahrhundert blieb diese europäische Version weitgehend unverändert. Im Unterschied zur östlichen Variante waren diese Geflechte fest am Rahmen der Form angebracht.
• Durch die Einführung des Wasserzeichens, erhielten europäische Papiere ein typisches Kennzeichen, denn es ließ sich nur mit Hilfe von Schöpfformen herstellen, die mit Draht oder Drahtgewebe bespannt waren. Die ältesten Wasserzeichen stammen aus Italien und gehen bis ins 12. Jahrhundert zurück. Man wollte damit ein Gütemerkmal schaffen und sich gegen Fälschungen wehren. Qualitätspapiere erkennt man noch heute an ihrem Wasserzeichen.

Überall in Europa entstanden entlang der Flüsse Papiermühlen und Ende des 17. Jahrhunderts war das Papiermachen in ganz Europa bekannt. Im 17. Jahrhundert wurde Holland führend in der Papierherstellung. Die Qualität des holländischen Papiers war hoch geschätzt. Eine Mahlmaschine, die gegen Ende des Jahrhunderts entworfen wurde und nach ihrem Ursprungsland benannt ist – der Holländer – stellte einen bedeutenden Fortschritt in der mechanischen Methode der Aufbereitung von Lumpen zur Papierherstellung dar. Der Holländer wurde ergänzend zum Stampfwerk oder als dessen Ersatz verwendet. Während diese Erfindungen die Papiererzeugung wirtschaftlicher machte und für die Steigerung der Produktion sorgte, fehlte es an Lumpen. Der Mangel an Rohmaterialien löste eine intensive Suche nach alternativen Fasern aus und führte in der westlichen Papiermacherei im 19.Jahrhundert zur Umstellung auf andere Ausgangsstoffe.

Der Schritt zur Industrie

Die Mechanisierung
Bis Ende des 18. Jahrhunderts wurde das gesamte Papier von Hand hergestellt. Die Qualität dieser Papiere war sehr hoch, aber die Produktivität der Papiermühlen zu gering. Der Franzose Nicholas-Louis Robert, baute die erste Langsieb-Papiermaschine und leitete damit die Epoche der maschinellen Papierfabrikation ein. Er hatte die Idee eine Maschine zu konstruieren, welche das Schöpfen von einzelnen Blättern ersetzen und die Herstellung einer zusammenhängenden Papierbahn möglich machen sollte. 1798 war der Prototyp einer derartigen Maschine fertig gestellt. Die politischen Verhältnisse und finanzielle Schwierigkeiten verhinderten die Weiterentwicklung in Frankreich. Der Engländer John Gamble, erhielt im April 1801 das englische Patent für eine verbesserte Version der Robert’schen Maschine. Von dieser weiterentwickelten Maschine erlangten die Brüder Henry and Sealy Fourdrinier (Londoner Papiergroßhändler) Kenntnis. Diese engagierten den Ingenieur Bryan Donkin von der Firma Donkin and Hall in Dartford. Dank der Gemeinschaftsleistung eines Teams, in dem die Brüder Fourdrinier als Geldgeber, Gamble als Spezialist für den Patentschutz und Donkin als der überragende Konstrukteur fungierten, konnte 1804 in Frogmore (Hertfordshire) eine wesentlich verbesserte Papiermaschine in Betrieb genommen werden.

1819 gelang Donkin der Bau des ersten Trockenzylinders. Die Fourdrinier-Maschine hatte bereits alle wesentlichen Elemente unserer modernen Papiermaschinen: Stoffauflauf, Sieb-, Pressen- und Trockenpartie, Glättwerk, Aufrollung. Somit konnten alle bisherigen Tätigkeiten wie Schöpfen, Abgautschen, Pressen, Trocknen und Glätten in einem kontinuierlichen Arbeitsvorgang ausgeführt werden. Um 1827 produzierte eine derartige Maschine mit nur drei Männern und zwei Jugendlichen bereits eine Papiermenge, für deren Herstellung nach altem Verfahren 50 bis 60 Personen erforderlich waren. Robert konnte die Früchte seiner Erfindung nicht ernten. Bryan Donkin war der Einzige der finanziellen Erfolg mit seiner Arbeit erlangen konnte. Bis 1851 hatte er insgesamt 191 Papiermaschinen konstruiert.

Die erste deutsche Papiermaschine wurde vom Heilbronner Mechaniker Johann Jakob Widmann konstruiert und in der Fabrik von Gustav Schaeuffelen aufgestellt, wo sie 1830 den Betrieb aufnahm. Eine zweite Maschine baute Widmann danach unter Mithilfe des Heidenheimer Schlossermeisters Johann Matthäus Voith für die Papiermühle Rau und Voelter, Heidenheim. Ab etwa 1825 entwickelte sich in Europa und in den Vereinigten Staaten die Industrialisierung der Papierproduktion in rasantem Tempo. Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts sind alle Produktionsschritte von der Aufbereitung der Lumpen bis zur Verpackung des fertigen Papiers mechanisiert worden. Eine weitere umwälzende Erfindung für die Papierherstellung wurde im Jahre 1806 gemacht. Der deutsche Papiermacher Moritz Friedrich Illig erfand die Leimung des Papierstoffes in der Masse (Masseleimung) mittels Harz und Alaun als Ersatz für die Oberflächenleimung mit tierischem Leim.

Neue Rohstoffe
Der Durchbruch bei der Suche nach einem neuen Papierrohstoff gelang schließlich einem Weber, Friedrich Gottlob Keller aus Sachsen, dem es 1843/44 gelang durch Abschleifen von Holz an einem Schleifstein einen Faserbrei herzustellen und daraus ein kleines Stückchen Papier anzufertigen. Damit war der mechanische Aufschluss von Holz zu Holzschliff erfunden. Holzschliff und Zellulose, bis heute die Hauptrohstoffe für die Papiererzeugung, bewirkten eine Revolutionierung der gesamten Papierherstellung und führten zusammen mit der Erfindung und Weiterentwicklung der Papiermaschine zu einem gewaltigen Aufschwung.

Die moderne Papierindustrie
Nachdem in der 1. Hälfte des 19. Jahrhunderts alle bisher von Hand ausgeführten Arbeitsschritte mechanisiert wurden, entwickelte sich in der 2.Hälfte die industrielle Produktion neuer Rohstoffe in eigenen Zellstoff-Fabriken. Die Rohstofferzeugung wurde damit von der Papierherstellung abgetrennt. Der Zeitraum von der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts war bestimmt durch Vergrößerung der Arbeitsbreite und Geschwindigkeit der Papiermaschinen, sowie zahllose technische Verbesserungen der Maschinenelemente. Neben den maschinellen Fortschritten erhielt die Zellstoff- und Papierindustrie in der Zeit nach dem 2. Weltkrieg auch wesentliche Impulse durch die Weiterentwicklung der Mess- und Regeltechnik.
Diese Entwicklung führte zu EDV-Anlagen bzw. Prozessleitsystemen, die mit Beginn der 60er-Jahre auch in die Zellstoff- und Papierindustrie Eingang fanden. Die moderne Mess- und Regeltechnik gibt dem Papiermacher immer mehr Möglichkeiten, den gesamten Produktionsgang stärker zu automatisieren und damit die Gleichmäßigkeit seiner Erzeugnisse zu gewährleisten. Nicht nur die Herstellungsprozesse der verschiedenen Rohstoffe werden gesteuert, geregelt und überwacht, sondern auch an den Papiermaschinen selbst werden diese Aufgaben von elektronischen Vorrichtungen übernommen.