CSR & Compliance - Themenschwerpunkt im Jahrbuch Global Compact Deutschland 2014

Agenda
Forschung:
CO 2
als nützlicher Rohstoff
Kohlendioxid hat einen schlechten Ruf, gilt es doch als Klimakiller schlechthin. Dabei könnte es
durchaus eines Tages in der chemischen Industrie das Erdöl ersetzen, das derzeit vor allem bei
der Kunststoffherstellung unverzichtbar ist. Auf dem Weg dorthin ist noch viel Forschung gefragt.
Der Haken ist nämlich: „CO 2
steht chemisch gesehen am Ende der Verbrennungskette und ist
deshalb besonders reaktionsträge und energiearm. Chemiker müssen daher tief in ihre Trickkiste
greifen, um das CO 2
zu mobilisieren“, so das BMBF.
Der Chemiepark Marl, nördliches Ruhrgebiet: Auf den ersten
Blick sieht das Werksgelände aus wie so viele in der Region.
Zwischen unzähligen Tankanlagen windet sich ein wahrer
Irrgarten aus metallenen Rohren, rote Backsteingebäude säumen
die Transportwege, und vereinzelt ragen riesige Kamine
in den blauen Himmel. Und doch gibt es einen signifikanten
Unterschied zu den meisten Betriebsstätten im Ruhrgebiet: hier
wird deutlich weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre geblasen.
Der Grund: Im Chemiepark Marl wird das unerwünschte
Off-Gas wirtschaftlich genutzt – indem man hochreines CO 2
daraus gewinnt. Denn Kohlendioxid ist nicht nur ein Treibhausgas,
sondern auch ein marktfähiges Produkt. Das gilt zwar
nicht für die rund 950 Millionen Tonnen, die Deutschland
pro Jahr erzeugt. Diese Emissionen, die vorwiegend durch die
Verbrennung fossiler Energieträger entstehen, sind nur unter
erheblichem Aufwand zu verwertbarem Kohlendioxid aufzubereiten.
Anders verhält es sich allerdings mit CO 2
, welches
bei chemischen Prozessen entsteht. Wie etwa im Chemiepark
Marl, wo Vorprodukte für Shampoos, Waschmittel und andere
Reinigungsprodukte hergestellt werden. Hier gewinnt die
Linde Group CO 2
für den industriellen Gebrauch.
Doch was kann man mit Kohlendioxid anfangen Antworten
darauf gibt es ein paar Kilometer weiter bei Bayer in Leverkusen:
Eine zähe, kristallklare Flüssigkeit. Vorsichtig gießt Christoph
Gürtler sie aus, kippt eine gelbe Chemikalie dazu. Dann noch
etwas Wasser ins Laborglas, ein paar Tropfen Beschleuniger
und kräftig gerührt. Nach ein paar Sekunden steigt eine grüne
Masse nach oben. Sie quillt leicht über, wird hart – das Experiment
hat geklappt. „Das ist ein viel verwendeter Schaumstoff“,
sagt Gürtler. „Jetzt ist uns etwas Bahnbrechendes damit
geglückt – mit Hilfe dieser Zutat.“ Der Bayer-Forscher hebt
das Fläschchen mit der klaren Substanz hoch. „Hier steckt ein
ganz neuer Rohstoff drin: Kohlendioxid.“ Bislang wird solcher
Polyurethan-Schaumstoff – wie das meiste in der Chemie –
anders hergestellt, mit fossilen Ressourcen: Erdöl, Erdgas, Kohle,
Biomasse. Vier Lieferanten für rund 40 Basis-Chemikalien und
mehr als 40.000 chemische Produkte. Ihr Nachteil: Die Vorräte
sind begrenzt, sie werden immer teurer, und sie verschlingen
viel Energie bei der Auf bereitung in den Raffinerien. Anders
CO 2
: Es ist überall vorhanden und unbegrenzt verfügbar. Und
es besitzt wie Öl das wichtige Element Kohlenstoff, auf das es in
der Chemie ankommt. Der Klimakiller hat also das Zeug, sich
nützlich zu machen – daran arbeitet Bayer MaterialScience
mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft in einer Reihe
von Projekten. „Möglich wurde das neue Verfahren aber erst
durch einen wissenschaftlichen Durchbruch“, erläutert Projektleiter
Gürtler. „Wir haben nämlich den passenden Katalysator
gefunden, nach dem die Fachwelt jahrzehntelang gesucht hat.“
Er ist nötig, um die Reaktion in Gang zu bringen. Dafür muss
man dem CO 2
einen Schubs geben, denn es ist chemisch träge
und geht von allein nur ungern Verbindungen ein.
Das weiß man auch beim Bundesministerium für Bildung
und Forschung (BMBF) in Berlin. Dort hat man einen mutigen
Vorschlag: „In einigen Fällen werden große Mengen Energie
benötigt. Sie müssen aus regenerativen Quellen kommen,
damit die Verfahren nachhaltig sind. Dabei lassen sich zwei
Fliegen mit einer Klappe schlagen. Denn es fehlt derzeit noch
an Speichern für Wind- oder Solarenergie, die künftig in Zeiten
eines Überangebotes in größerem Umfang ungenutzt bleiben
würden. Diese Energie könnte genutzt werden, um aus Wasser
per Elektrolyse Wasserstoff zu gewinnen und daraus mit CO 2
Methan herzustellen. Methan kann einerseits als chemischer
Grundstoff vielfältig weiterverarbeitet werden, zum Beispiel
zu Kunststoffen oder Kraftstoffen. Methan ist darüber hinaus
Hauptbestandteil von Erdgas und lässt sich deshalb unbegrenzt
in das Erdgasnetz einspeisen. Dieser Ansatz wird als
‚Strom-zu-Gas‘-Technologie bezeichnet. Auf diese Weise wird
elektrische Energie chemisch gespeichert.“
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