Alles bleibt anders: Die chemische Industrie der Zukunft

Wie sieht die chemische Industrie der Zukunft aus? Weit gefehlt, wer Science-Fiction-Szenarien im Kopf hat. Bleibt alles wie gehabt? Das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) bilden neue Ressourcen auf dem Weg zur klimaneutralen Produktion.

Rund 40 Milliarden Euro stellt der Bund bereit: für den Struktur- und Ressourcenwandel zum Ausstieg aus fossilen Rohstoffen, allein 20 Milliarden in NRW. Ziel ist die klimaneutrale Industrie bis 2045. Damit Gelder auch dort ankommen, wo sie gebraucht werden, entstehen bundesweit regionale Kompetenzzentren. Sie koordinieren und überwachen den Prozess. Eines davon ist die Zukunftsagentur Rheinisches Revier. Die Agentur bat im Rahmen aktueller Studien um die Expertise von Dr. Martin Lindmeyer, YNCORIS Prozess- und Verfahrenstechnik. Denn Unternehmen wie YNCORIS zählen zu den Schlüsselakteuren der Region. Daher ging es um seine Einschätzung aus der Sicht „Roh- und grundstoffnahe Industrien“.

Dr. Martin Lindmeyer zur Situation:

„Klimaneutrale, chemische Produktion und Industrie bis 2045. Das hört sich erstmal nach viel Zeit an, wie etwas, das man am liebsten schiebt wie eine Lohnsteuererklärung. Doch 65% weniger Treibhausgase bis 2030, im Vergleich zu 1990, das ist ziemlich bald. Jetzt ereilt uns der Klimawandel und seine Folgen – und nicht nur weit weg, sondern unmittelbar. Zwei Kilometer entfernt vom Chemiepark Knapsack passierte es letzten Juli: Viele Knapsacker traf der sintflutartige Regen und seine verheerenden Folgen direkt. Daher sind alle gefordert, die Umstellung von fossile auf erneuerbare Ressourcen voranzutreiben. Mit unserer Technologie-Erfahrungen kommt der YNCORIS Prozess- und Verfahrenstechnik ein besonderer Stellenwert zu.

In unternehmerischer Verantwortung gibt es kein Hinausschieben bis gesetzliche Sanktionen drohen. Je eher desto besser, das ist der Grundtenor der Standortfirmen: Denn weit vor gesetzlichem Muss setzen auch ihre Kunden Standards: Nicht klimaneutral zu produzieren oder keine klimaneutralen Dienstleistungen anzubieten kann zum „Diss“-Faktor werden – so wie es kaum noch Eier aus Käfighaltung im deutschen Lebensmittelhandel gibt. 

Frag‘ Mr. Spock!
Industrie der Zukunft – das setzt viele Fantasien frei. Aber wir können eben nicht Mr. Spock, Raumschiff Enterprise, mit einem klimaneutralen Entwurf von „CPK-City“ beauftragen. Unsere Challenges sind:
•    bestehende Infrastrukturen und Produktionsanlagen mit neuen Energien und Rohstoffen speisen
•    neue Infrastrukturen schaffen
•    neue Liefer- und Produktionsprozesse erschließen. 

Was ist zu tun, damit bestehende Produktionsanlagen in Zukunft stabil klimaneutral weiterlaufen? 
Optisch wird sich zunächst nicht viel ändern. Faktisch bauen wir ein neues nachhaltiges Fundament. 
Für die Großchemie mit ihrem hohen Rohstoff- und Energiebedarf sind die stoffliche Nutzung von Wasserstoff und Verwendung von grünem Strom wichtige Bausteine zur Grundabdeckung. Stoffliche Nutzung von Wasserstoff meint Wasserstoff + CO?. Daraus lässt sich z.B. Methanol und Synthesegas bilden: Rohstoffe für nahezu alle Produktionslinien in der chemischen Industrie.
Aufmerksame Leser mögen sich fragen: Wie lassen sich diese neuen Rohstoffe für alle Produktionslinien sicher bereitstellen, wenn doch die Basis dafür, Wasserstoff, die Komponente CO? braucht – und CO? faktisch unerwünscht und knapp wird?  

Rohstoff für alle Produktionslinien
Dabei liegt der Chemiepark Knapsack klar im Vorteil mit der Müllverbrennungsanlage als sogenannte CO? - Punktquelle. Der Knapsacker Hügel ist daher geeignet als regionales Modell.

Biomasse – eine Frage der Ethik
Biomasse ist eine weitere, mögliche Kohlenstoffquelle. Aus Mais, Weizen, Zuckerrüben oder holzartigen Biomassen lassen sich z.B. Ethanol oder Ethylenglycol herstellen, ebenfalls wichtige Rohstoffe der chemischen Industrie. Dabei ist es eine ethische Frage, landwirtschaftliche Flächen und Lebensmittel für die Chemikalienproduktion und/oder Energiegewinnung zu nutzen.

„Hello again“ – Wiedergewinnung
Recycling bietet mehrere Möglichkeiten für ein Come-back der Ressourcen. Für die Kunststoffindustrie gewinnt das chemische Recycling zunehmend an Bedeutung: Kunststoffe werden zurückgeführt in ihre Ausgangsbestandteile. Diese werden wiederverwendet und zu neuem Kunststoff zusammengesetzt.
Kunststoff und Chemikalien werden heute aus „Erdöl“ gemacht. Steamcracken ist das zentrale Verfahren der Petrochemie: Durch thermisches Cracken mit Wasserdampf werden langkettige Kohlenstoffe umgewandelt in kurzkettige. So entstehen unter anderem Olefine, Methan, Ethen: wichtige Zwischenprodukte, die dann zu Kunststoffen, Lösungsmitteln und vielem mehr weiterverarbeitet werden, lauter Rohstoffe der chemischen Industrie. 

Kunststoff und Chemikalien werden in Zukunft aus „Luft“ sein, wenn aus Punktquellen das CO2 abgeschieden wird und aus diesen Abgasströmen Chemikalien und Produkte hergestellt werden.
Klar ist: In puncto Ressourcenwandel haben wir als chemische Industrie noch einige Hürden zu nehmen, aber auch die einmalige Chance, mit der bereits vorhandenen Infrastruktur und dem Know-how eine Vorreiterrolle im aktiven Klimaschutz einzunehmen.“ 

Klimaneutrale Produktion

Im Herstellungsprozess freigesetzte klimaschädliche Treibhausgase, wie CO? oder Methan, werden:
•    vermieden
•    direkt aufgefangen
•    stofflich weiterverwendet
•    dauerhaft gespeichert
•    an anderer Stelle kompensiert, z.B. durch Aufforstung (natürliche Bindung von CO2).

CO2-Punktquelle

Bei einer CO2-Punktquelle fallen Kohlenstoffdioxidemissionen in großem Maßstab an:

  • energiebedingt wie bei Müllverbrennungsanlagen
  • prozessbedingt wie bei Kalk- und Zementwerke

Sie eignen sich zur Abscheidung und Weiterverarbeitung von CO2. Diese CO2-Punktquellen sind auch nach 2045 verfügbar.