Kohlendioxid als Rohstoff

In der Pilotanlage in Leverkusen (v.l.n.r.) Thomas Rachel, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, Svenja Schulze, NRW Ministerin für Innovation, Wissenschaft und Forschung, Dr. Wolfgang Plischke, Mitglied des Vorstandes der Bayer AG, zuständig für Innovation, Technologie und Umwelt; Foto: Bayer AG

CO2 heißt das große Problem des 21. Jahrhunderts. Schädlich für Mensch, Umwelt und Klima hat CO2 unser Leben völlig verändert. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Treibhausgasausstoß radikal erhöht. Und trotz Klimaschutzbemühungen und neuen Energieträgern wird weiter tonnenweise CO2freigesetzt.

Die Bayer AG hat nun ein Verfahren entwickelt, CO2 sinnvoll zu nutzen. Ende Februar wurde im Chempark in Leverkusen eine Pilotanlage in Betrieb genommen, die schädliches CO2 in hochwertigen Kunststoff umwandelt. In der Anlage entsteht ein Vorprodukt, in das CO2 eingebunden ist, und das dann zu Polyurethan weiterverarbeitet wird. Dadurch kann CO2 als Alternative zu Erdöl genutzt werden, das in der Chemieindustrie bislang vorwiegend zur Erzeugung von Kunststoff verwendet wird. Entwickelt wurde das Verfahren im Rahmen des Projekts „Dream Production“, an dem Bayer gemeinsam mit dem Energieversorger RWE und der Technischen Hochschule Aachen (RWTH) arbeitet. Polyurethan ist ein vielseitig verwendbarer Kunststoff. Er kommt zum Einsatz in Leichtbauteilen für Automobile, Schuhsohlen oder in Gebäudedämmstoffen.

Das in der Pilotanlage verwendete Kohlendioxid stammt aus einem Braunkohlekraftwerk bei Köln, wo es aus dem Rauchgas eines Kraftwerks abgetrennt, verflüssigt und abtransportiert wird. Erst kürzlich wurde ein für das Verfahren geeigneter Katalysator gefunden – die Suche danach dauerte bereits vierzig Jahre. Kohlenstoffdioxid ist eine sehr stabile Verbindung, die nur schwer mit anderen Stoffen reagiert. Entwickelt wurde der Katalysator vom CAT Catalytic Center, das von Bayer betrieben wird. Wenn die Erprobungsphase ein positives Ergebnis bringt, soll ab 2015 die industrielle Produktion von Kunststoffen auf Basis von CO2 beginnen.

Das Projekt „Dream Production“ wird vom Bund mit fünf Millionen Euro gefördert. Die industrielle Nutzung von CO2 leistet einen Beitrag zu Nachhaltigkeit durch die Einsparung fossiler Ressourcen und trägt zur Versorgungssicherheit bei. Gleichzeitig wird ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet. Das neue Verfahren wird von der RWTH Aachen über alle Prozessstufen einer ökologischen und ökonomischen Gesamtbewertung unterzogen und mit herkömmlichen Produkten und Prozessen verglichen.

Aus Kohlenstoffdioxid lassen sich noch weitere Produkte herstellen, beispielsweise Harnstoff, Methanol, zyklische Carbonate und Salicylsäure. Im Projekt „Kohlendioxid als Polymerbaustein“ bei der Firma BASF gibt es dahingehende Forschungen. Aus Harnstoff lassen sich Düngemittel herstellen, Methanol kann auch als Kraftstoff verwendet werden und zyklische Carbonate dienen in der Chemieindustrie als Lösungsmittel. Salicylsäure ist bekannt als Wirkstoff des Medikaments Aspirin. Das Hauptproblem ist auch hier bislang das Fehlen eines geeigneten Katalysators.  Ein weiteres Projekt ist CO2RRECT, das seit Oktober läuft und in dem Bayer Technology Services, Bayer MaterialScience, RWE und Siemens zusammen mit Partnern aus Hochschule und Wissenschaft daran arbeiten, Kohlendioxid mit Hilfe von erneuerbaren Energien ebenfalls in Ausgangsstoffe für die Chemieindustrie umzuwandeln.

Josephin Lehnert

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