Chemieindustrie Klimakiller CO2 soll zum Super-Rohstoff werden

Die Industrie will Kohlendioxid recyceln. Die Vision: CO2 soll Rohöl als neuen Super-Rohstoff ablösen. Deutsche Firmen sind vorn dabei.
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Der Konzern forscht intensiv an weiteren Anwendungen und will die Nutzung zum Geschäft im größeren Stil machen. Quelle: Covestro
Covestro-Anlage in Dormagen

Der Konzern forscht intensiv an weiteren Anwendungen und will die Nutzung zum Geschäft im größeren Stil machen.

(Foto: Covestro)

DüsseldorfIn Marl im nördlichen Ruhrgebiet soll die Chemie revolutioniert werden. Im dortigen Industriepark startet in den nächsten Monaten das Projekt Rheticus: Der Chemiekonzern Evonik und Siemens wollen die Natur kopieren, es geht um ein Verfahren zur künstlichen Photosynthese. Kohlendioxid und Wasser werden in neue chemische Substanzen umgewandelt – so, wie es im Kern das Prinzip der Pflanzen ist.

Bis 2021 soll die erste Versuchsanlage im riesigen chemischen Komplex von Evonik in Marl fertiggestellt sein. Hinter dem Projekt steht eine Vision, die die Industrie schon länger umtreibt: Statt Kohlendioxid nur in die Luft zu pusten, soll der Klimakiller eingefangen und wiederverwertet werden. Weltweit treiben Industrie und Forscher die Entwicklung voran, an deren Ende CO2 das Öl als neuen Super-Rohstoff ablösen könnte.

Das Potenzial ist groß: Im CO2 steckt Kohlenstoff – die Substanz also, die seit Langem Grundlage für Benzin, Kerosin, Kunststoff oder Chemikalien ist. Bislang wird Kohlenstoff aus Rohöl gewonnen, praktisch die gesamte Chemieproduktion baut auf dem fossilen Brennstoff auf. Doch die Erdölquellen werden einmal versiegen, zudem gelangt bei der Nutzung jede Menge des schädlichen Treibhausgases CO2 in die Erdatmosphäre.

Das Recycling von CO2 erscheint da als geniale Idee – und es ist längst keine Vision mehr. Weltweit entstehen immer mehr Anlagen zur ersten kommerziellen Nutzung, beobachtet Michael Carus, Chef des auf Bioökonomie spezialisierten Nova-Instituts aus Hürth bei Köln. Der Wissenschaftler und Berater ist überzeugt: „In 50 Jahren werden wir Chemikalien und Treibstoffe komplett ohne Öl herstellen können.“

Evonik und Siemens haben 20 Wissenschaftler auf das Projekt Rheticus angesetzt. In dem Verfahren im Chemiepark Marl sollen CO2 und Wasser mithilfe von erneuerbarer Energie und Bakterien in Basischemikalien verwandelt werden. Die wiederum werden zu Spezialchemieprodukten und Nahrungsergänzungsmitteln weiterverarbeitet. „Wir entwickeln eine Plattform, mit der chemische Produkte wesentlich günstiger und umweltfreundlicher produziert werden können“, sagt Günter Schmidt, Manager bei Siemens Corporate Technology.

Covestro sucht nach neuen Anwendungen

Hundert Kilometer südlich von Marl ist die kommerzielle Nutzung von CO2 als Rohstoff bereits Realität. Am Standort Dormagen bei Köln produziert Covestro Kunststoffe auf Basis von Kohlendioxid. Die frühere Bayer-Tochter liefert Weichschäume, die in Polstern und vor allem in Matratzen verwendet werden. Üblicherweise werden diese Schäume nur aus fossilem Rohstoff hergestellt. Covestro ersetzt Öl mittlerweile zu mehr als einem Fünftel durch CO2.

„Kohlendioxid ist eine sehr interessante Kohlenstoffquelle“, sagt Markus Steilemann, der designierte Vorstandsvorsitzende von Covestro. Der Konzern forscht intensiv an weiteren Anwendungen und will die Nutzung zum Geschäft im größeren Stil machen. So könnte CO2 auch bei der Produktion von Hartschäumen für Dämm-Material oder bei Vorprodukten von Fasern zum Einsatz kommen.

Das Recycling von Kohlendioxid klingt bestechend einfach. Doch von der Nutzung im großen industriellen Maßstab ist das Verfahren noch weit entfernt. Es ist deutlich teurer als die Chemieproduktion auf Rohölbasis. Die gesamte Chemieindustrie ist auf die Nutzung fossiler Rohstoffe ausgerichtet und hat dafür kostengünstige Anlagen aufgebaut. In Zeiten billigen Öls sind alternative Verfahren schwer durchsetzbar.

Dazu kommen die technischen Herausforderungen. CO2 muss aus der Luft „eingefangen“ werden. Zum anderen braucht die Umwandlung eine große Menge Energie. Covestro hat das Problem durch einen selbstentwickelten Katalysator gelöst. Entscheidend für die Ökobilanz der CO2-Nutzung im großen Stil wird jedoch sein, ob ausreichend preiswerte Energie aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung steht.

Deutsche Firma stellt synthetischen Ölersatz her

Das gelingt derzeit vor allem an Standorten, die stabil mit Energie aus Wasserkraft versorgt werden – beispielsweise in Norwegen und Kanada. Dort bauen junge Unternehmen derzeit kommerzielle Anlagen für Kraftstoffe, die nicht aus Erdöl gewonnen werden. In Norwegen etwa werden ab dem Jahr 2020 jährlich 8000 Tonnen eines umweltfreundlichen Erdölersatzes namens „Blue Crude“ produziert.

Blue Crude ist eine Entwicklung der deutschen Firma Sunfire aus Dresden. Der synthetische Stoff wird aus Wasser und Kohlendioxid hergestellt und ist nach Angaben des Unternehmens vergleichbar mit Erdöl. Vorprodukte für Turnschuhe, Kunststoffe, Smartphones oder Kaugummi könnten aus Blue Crude hergestellt werden. Dazu müssten die Produktionsanlagen der Chemieindustrie nicht erneuert oder angepasst werden, heißt es weiter.

Experten wie Nova-Institut-Chef Carus sehen das größte Potenzial in der Kraftstoffnutzung. Die Luftfahrt etwa wird auf absehbare Zeit nicht ohne Kerosin auf Kohlenstoffbasis auskommen, Ähnliches gilt für die Schifffahrt. Doch die Treibstoffe könnten aus CO2 wesentlich umweltfreundlicher gewonnen werden. Auch hier zeigt sich allerdings: Synthetischer Erdölersatz ist noch deutlich teurer als das Original aus der Erde.

Zweite Herausforderung ist das „Einfangen“ des Kohlendioxids. In der Erdatmosphäre gibt es den Stoff in großen Mengen, doch die Gewinnung ist teuer. Einfacher und billiger ist es, das CO2 direkt bei den Verursachern abzugreifen und zu reinigen – also etwa an großen Industriestandorten.

Wie das im großen Stil gehen könnte, wird wieder in Nordrhein-Westfalen gezeigt. Der Essener Stahlhersteller Thyssen-Krupp hat gemeinsam mit 17 Partnern aus der Branche, der Chemieindustrie und Wissenschaft das Projekt „Carbion2Chem“ gestartet. Ziel ist es, die Abgase aus den Stahlhütten aufzufangen und das CO2 zurück in den Wirtschaftskreislauf zu bringen. Aus 20 Millionen Tonnen des jährlichen Kohlendioxidausstoßes der deutschen Stahlbranche sollen in Zukunft Chemikalien und Kraftstoffe entstehen.

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17 Kommentare zu "Chemieindustrie: Klimakiller CO2 soll zum Super-Rohstoff werden"

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  • Hallo Herr Nampf...ich habe schon viel erlebt und hyperventiliere nicht so schnell. In den USA ist der Glaube an UFO`s sehr populär, der Islam hat einige problematische Regeln, in Taiwan kostet der Glaube an Feng Chui Nerven, in Israel gibt es mühselige Kosher Regeln. Wenn Sie an solche Dinge glauben, ist das Ihre Angelegenheit.

    Allerdings ist der in Westeuropa verbreitete Glaube an den "Klimawandel" sicherlich ein sehr abwegiger Glaube der geeignet ist die Gesellschaft in ein Mittelalter zurück zu entwickeln.

    Sofern Sie sich etwas tiefer mit den zugrunde liegenden wissenschafltichen Fragen beschäftigen möchten...finden Sie auf der Seite: Bürger für Technik eine Analyse meinerseits mit dem Titel Die Schwachstellen der Hypothese vom Klimawandel.

  • @ Michael Berger
    03.04.2018, 13:51 Uhr

    "Wenn ich damit tatsächlich ein Schiff oder ein Flugzeug betreibe, fliegt dieses zumindest grün ... das tut es bisher aber bei weitem nicht!"

    ein Schiff/Auto/Fluugzeug mit solchen Kraftstoffen zu betreiben ist zwar löblich, bleibt jedoch unbefriedigend, da diese das CO2 dezentral in die Luft pusten und das Wiedereinsammeln schwierig machen (-> Artikel). Eine echte Kreislaufwirtschaft (wie im Artikel erträumt) ist somit nicht möglich. Die Technologie ermöglicht lediglich eine Resourcenschonung.

    Es stellt sich die Frage, ob andere Techniken nicht besser geeignet sind.

    Oder man traut sich endlich an die ganze Wahrheit heran, die heißt:

    Ohne massiven Wohlstandverlust inklusive dramatischer Reduktion der gesamten Wirtschaftstätigkeit der Menschheit inklusive Rückgang der menschlichen Population und Aufgabe der Globalisierung ist effektiver Klimaschutz nicht machbar (Jetzt bekommt Herr Narrog endgültig Schnappatmung .... ;-) ).

  • Richtig G. Nampf ... die Ersterzeugung landet tatsächlich in der Atmosphäre ... die Zweitnutzung aber nicht mehr. Wenn ich damit tatsächlich ein Schiff oder ein Flugzeug betreibe, fliegt dieses zumindest grün ... das tut es bisher aber bei weitem nicht!

  • @F. Gessw.
    03.04.2018, 12:35 Uhr

    und

    Michael Berger
    03.04.2018, 12:17 Uhr

    " Ziel ist es, die Abgase aus den Stahlhütten aufzufangen und das CO2 zurück in den Wirtschaftskreislauf zu bringen. Aus 20 Millionen Tonnen des jährlichen Kohlendioxidausstoßes der deutschen Stahlbranche sollen in Zukunft Chemikalien und Kraftstoffe entstehen."

    Die CO2-Abgase der CO2-Produzenten landen also so oder so in der Atmosphäre - es sei denn, man entzieht die erzeugten Produkte dauerhaft der Atmosphäre.

    Und es steht zu befürchten, daß große CO2-Produzenten (d.h. Kohle-Kraftwerke) Greenwashing betreiben, anstatt daß man sich überlegt, wie man den fossilen Anteil der Energieerzeugung auf ein Minimum reduziert (z.B Stillegung von Braunkohle-Kraftwerken - Herr Narrog bekommt bei dem Gedanken daran schon Schmerzattacken.... ) bzw. daß man den überschüssigen Solar-/Windstrom anderweitig sinnvoll nutzt.

    Richtig sinnvoll wird die Technik erst dann, wenn es keine fossilen Lagerstätten mehr gibt, insofern ist die Forschung daran richtig. Aber dann fehlen auch die einfach zu nutzenden CO2-Quellen. Vielleicht gibt es dann aber andere Energiequellen, die diesen Umweg überflüssig machen.

    Und zuguterletzt: Die Menschheit benötigt zuviel Energie!!! Das ist der eigentliche Kern des Problems.

  • Herr Narrog, damit bestätigen Sie aber auch, dass Ökostrom zum Großteil, da "nur einige 100 h/Jahr stark schwankend", sehr wohl plan- und nutzbar anfallen ... Sie entwickeln sich ja tatsächlich zu einem Öko-Propheten.

    Ihre Aussagen mögen ja alle recht nah an der Wahrheit sein, dass der Balkan aber seit Monaten unsere Netze ungeplant plündert und somit für eine messbar verringerte Frequenz sorgt hat bisher kaum jemandem ernste Sorgen bereitet ... außer dass ich meine Uhr öfter stellen muss.

  • Hallo Herr Berger...am sinnvollsten ist es den Sondermüll alsbald möglich von den Dächern zu holen und den Stahl der Windmühlenmasten einzuschmelzen.

    in einem Stromnetz müssen zu jedem Augenblick Stromeinspeisung und Bedarf gleich sein, andernfalls bricht das Netz zusammen.

    Aktuell wird der Ausgleich im Netz durch die rotierenden Massen der Turbogeneratoren der modernen Grosskraftwerke (Sekundenbereich), durch die Kesselreserven der Grosskraftwerke (Minutenbereich) und durch Leistungsänderung der Grosskraftwerke erzeugt. Da die gesicherte Leistung umweltschädlicher Solaranlagen und Windmühlen etwa 0 ist muss die gesamte nachgefragte Leistung als Kapazität von Grosskraftwerken vorgehalten werden. Der volkswirtschaftliche Wert des Stroms aus Wind und Sonne liegt bei max. den vermiedenen Brennstoffkosten. Da Grosskraftwerke in warmer/heisser Bereitschaft gehalten werden müssen, im Lastfolgebetrieb nur suboptimale Wirkungsgrade erzielt werden, sind die vermiedenen Brennstoffkosten gering. Sofern man noch den Aufwand für den Netzausbau berücksichtigt ist der Wert solchen Stroms bei etwa 0.

    Eine Nutzung des umweltschädlichen Ökostroms für chemische Prozesse wie die Gewinnung von Wasserstoff, oder Kohlenwasserstoffen wird dadurch extrem herausfordernd, dass Überschüsse nur einige 100 h/Jahr stark schwankend anfallen was zum einen hinsichtlich der Prozesse sehr herausfordernd ist, zum Anderen eine sehr schlechte, unwirtschaftliche Anlagennutzung bewirkt.

  • Danke Herr Berger für diese Antwort. Genau darum geht es. Wenn man die - ja, natürlich weniger konstante, aber auch deswegen immer wieder überschüssig vorhandene - Wind-, Sonnen- und meinetwegen Gezeiten-Energie und was sonst noch da ist, entweder direkt vernünftig speichern könnte oder sie, wie hier beschrieben, umwandeln (und damit ja auch wieder speichern) und anderweitig nutzbar machen könnte, das ist doch der ganze Sinn.

    Natürlich wäre es komplett bescheuert, neue (am besten Kohle-)Kraftwerke zu bauen, um Energie für die CO2-Rückumwandlung zu haben; und weil es so bescheuert wäre, schlägt das ja auch niemand vor, es sei denn, ich habe den Artikel noch falscher und weniger verstanden als Herr Narrog.

  • G. Nampf, das sollten Sie aber nicht unterstellen. Wenn mittlerweile über 20% der Energie aus Photovoltaik und Wind erzeugt wird und diese Energie laut den hiesigen Schweizer Religionsexperten nutzlose Zufallsenergie ist, bietet sich schon an, diese zu nutzen.

    Das Problem ist, dass die Zufallsenergie ja dann nicht mehr sinnlos ist und das darf ja nicht sein ... weil die ist ja böse.

  • F. Gessw.
    03.04.2018, 09:35 Uhr

    Wenn sie fossile Brennstoffe verbrennen, das CO2 filtern, in mit weiterem Energieaufwand wieder in Brennstoffe verwandeln und das Resultat z.B. in Autos in die Atmosphäre pusten, dann lindert das nicht den Klimawandel - im Gegenteil (wegen des zusätzlichen Energiebedarfs - ich unterstelle jetzt, daß dieser nicht durch die Sonne gedeckt wird).

    Dann könne Sie das CO2 auch direkt in die Luft pusten - der Effekt ist , was dem Klimawandel betrifft - der gleiche.

  • Da Sie es so dicke mit der Religion haben, sollten Sie unbedingt mal nach Tschernobyl fahren und in der dortigen Kathedrale ne Runde beten...

    Es ist doch kein PerMo (ich kürz das jetzt einfach mal ab), wenn man permanent neue Energie einbringt, was hier genau getan wird. Eine Art Kreislauf, ja, aber es hat absolut nichts mit einem PerMo zu tun. SIE haben den Artikel SO verstanden - aber eigentlich haben Sie weder den Artikel noch das Konzept des PerMo verstanden und das nervt.

    Aber ein Punkt für "Gesswind" geht an Sie, das fand ich kreativ :)

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