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Chemische Industrie Vom Klimakiller zum Rohstoff: Kann Kohlendioxid Öl und Gas ersetzen?

CO2 enthält den wichtigsten Ausgangsstoff für Chemikalien und Kunststoffe. Die Industrie entwickelt neue Verfahren zur Nutzung, doch die sind herausfordernd.
07.05.2021 - 04:00 Uhr Kommentieren
Der Weg zum als Rohstoff nutzbaren CO2 ist noch weit. Quelle: Covestro
Laborforschung bei Covestro

Der Weg zum als Rohstoff nutzbaren CO2 ist noch weit.

(Foto: Covestro)

Düsseldorf Das leuchtende Blau des Kunstrasens fällt schon von Weitem auf: Wenn die Hockey-Mannschaften des Crefelder Hockey und Tennis Clubs 1890 e. V. dort auflaufen, betreten sie echtes Neuland. Denn es ist der erste deutsche Sportplatz, dessen Unterboden mit einer revolutionären Gummimischung beschichtet ist. Die Rohstoffe dafür wurden aus dem Treibhausgas CO2 gewonnen.

Die Mischung hat die Leverkusener Covestro AG zugeliefert. Der Konzern hat ein Verfahren entwickelt, mit dem Material aus dem Rohstoff Kohlendioxid gewonnen werden kann. Die Produkte werden den Kunststoffen von Covestro beigemischt und sind schon im kommerziellen Einsatz: Neben Sportböden auch in Schäumen für Matratzen oder Schuhpolstern.

Covestro sieht sich an der Spitze eines Technologietrends, der die Produktion von Kunststoffen und Chemikalien grundlegend verändern könnte. Bisher holt sich die Industrie den notwendigen Kohlenstoff aus Öl und Gas – verbunden mit einem massiven Ausstoß an Emissionen. Künftig soll er verstärkt aus CO2 gewonnen werden. Der Klimakiller wird so zum Rohstoff.

Neben Covestro arbeiten Firmen aus der Chemie wie Evonik und der Energiewirtschaft wie Siemens Energy an innovativen Verfahren. Stahlkonzerne wie Thyssen-Krupp wollen das in ihren Hütten produzierte CO2 gleich wieder zur Nutzung in chemische Anlagen umleiten, anstelle es auszustoßen. Die Idee ist bestechend: CO2 ist in der Luft massenweise und quasi umsonst zu haben. Doch die Technologie steckt noch in den Anfängen.

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    Schon die Gewinnung des Kohlenstoffs aus CO2 ist herausfordernd: Das Molekül ist sehr träge und kann normalerweise nur unter hohem Energieaufwand gespalten werden. Damit stellt sich schon die Frage, ob die Ökobilanz im Vergleich zu fossilen Rohstoffen besser ist.

    Spezieller Katalysator

    Forscher von Covestro und der RWTH Aachen haben einen speziellen Katalysator entwickelt, der das Verfahren energiearm macht. Sie sind dafür vor wenigen Tagen für den Europäischen Erfinderpreis nominiert worden. Die Innovation liefert die Grundlage für alle CO2-Anwendungen, die Covestro derzeit entwickelt.

    Davon sollen es in den nächsten Jahren immer mehr in die kommerzielle Anwendung schaffen. „Wir wollen Kohlendioxid als alternativen Rohstoff in der chemischen Industrie breit einsetzen“, sagt Sucheta Govil, Chief Commercial Officer im Covestro-Vorstand. Der Weg ist noch weit: Im Vorzeigeprojekt Matratzen ersetzt CO2 aktuell erst 20 Prozent des Erdöls.

    Doch die Leverkusener finden immer mehr Einsatzgebiete. Mittlerweile steckt der aus Treibhausgas gewonnene Kohlenstoff auch in Komponenten für Autos sowie in Hartschäumen für die Fassadendämmung. Die neueste Anwendung sind Tenside: Die Schmutzlöser in Waschmitteln werden bisher zum Teil aus Öl gewonnen.

    Wohl erst in zehn bis 20 Jahren könnte die Kunststoffproduktion in größerem Stil umgestellt werden, erwartet der Konzern. Zweifellos spielen auch die Kosten der aufwendigen CO2-Verfahren eine Rolle. Billiges Öl und Gas erschweren den Ersatz.

    Das nötige CO2 gewinnt Covestro aus benachbarten Produktionsanlagen in den Industrieparks. Stahlwerke etwas pusten jährlich große Mengen an CO2 in die Atmosphäre. Auch die sollen in einen Kreislauf gebracht werden. Im Projekt Carbon2Chem hat sich Thyssen-Krupp mit Forschungsinstituten und Industriefirmen verbündet: Das Hüttengas aus der Stahlproduktion soll direkt zur Nutzung in Chemieanlagen weitergeleitet werden.

    Selbst als Rohstoff für Kosmetika kann CO2 verwendet werden. Evonik arbeitet mit dem Nivea-Hersteller Beiersdorf daran. Dabei geht es um künstliche Fotosynthese: Kohlendioxid und Wasser werden mithilfe von Sonnenenergie und Bakterien zu Rohstoffen für Pflegeprodukte umgewandelt.

    Dieses Verfahren basiert auf einer Technologieplattform, die Evonik wiederum gemeinsam mit Siemens Energy entwickelt hat. Eine Versuchsanlage dazu haben die Unternehmen am Evonik-Standort Marl im nördlichen Ruhrgebiet im Herbst 2020 in Betrieb genommen. Dort sollen Spezialchemikalien und künstliche Treibstoffe aus CO2 hergestellt werden.

    Mehr: Diese 75 Ideen bringen Deutschland in den kommenden Jahren voran

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