Innovationen

Ein Traum von Schaum

Das als Endprodukt klimaschädliche CO2 wird bei Covestro als Rohstoff für Schaumstoffe eingesetzt. Damit wird erstmals Kreislaufwirtschaft möglich und somit CO2 reduziert.

Frank Rogner

Sorgt für einen reibungslosen Ablauf in der Schaumstoffproduktion: Dirk Becker überwacht die Cardyon-Anlage. Sorgt für einen reibungslosen Ablauf in der Schaumstoffproduktion: Dirk Becker überwacht die Cardyon-Anlage.
23.12.2016
  • Von: Sascha Schrader
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Auf den ersten Blick sieht alles unspektakulär aus. Reaktoren, Drucktanks und jede Menge verzweigter Leitungen. Eine klassische chemische Produktionsanlage, die bei Covestro in Dormagen steht – scheinbar. Denn auf den zweiten Blick fällt etwas auf: der große CO2-Behälter, der als Rohstofftank vor der Anlage steht. Langsam beginnt man zu erahnen, was hier Revolutionäres passiert und als "Dream Reaction" vor acht Jahren startete.

Karsten Malsch, Projektleiter bei Covestro, erklärt: "Schon lange träumte die chemische Industrie von Alternativen zu fossilen Rohstoffen für kohlenstoffbasierte Produkte. Eine solche könnte CO2 sein. Aus dem Labor waren diese Träume jedoch bislang nie herausgekommen. Hier haben wir es erstmals geschafft, eine Produktion im industriellen Maßstab auf die Beine zu stellen. Gewissermaßen wird hier ein Traum wahr."

Wie ein Träumer wirkt der 50-jährige Chemiker jedoch nicht. Im Gegenteil: Er hat die Einsparung von Rohöl bei der Kunststoffproduktion ebenso im Auge wie die Verbesserung der CO2-Bilanz. Und die verbessert sich immens, denn der "Cardyon" getauften Technologie gelingt es, 20 Prozent des normalerweise benötigten Rohöls einzusparen.

Das in der Reaktion eingesetzte CO2 ersetzt mit seinem eigenen Kohlenstoffanteil die ansonsten benötigten Anteile des Öls. Dabei ist das Produkt, ein sogenanntes Polyethercarbonat-Polyol, sehr nah am konventionellen Polyether, der normalerweise in Schaumstoffen verwendet wird und komplett auf Rohöl basiert. "Die Materialeigenschaften sind nahezu identisch. Der Kunde bekommt das Produkt fast wie gehabt. Nur eben umweltfreundlich", führt Karsten Malsch aus. Das CO2 stammt aus der Ammoniakproduktion eines ebenfalls in Dormagen ansässigen Unternehmens. Bei der Produktion des Polyols wird es chemisch in die Polymerkette eingebunden und kann nicht mehr entweichen.

Möglich wurde das Verfahren durch den Einsatz eines Katalysators und den richtigen Prozess mit einem energiereichen Reaktionspartner. In Kombination machen diese das Kohlendioxid für chemische Prozesse überhaupt erst nutzbar. Denn normalerweise ist die Nutzbarmachung von CO2 durch dessen Trägheit sehr energieintensiv. Doch bei der Cardyon-Technologie wird durch den Katalysator die Aktivierungsenergie des CO2 gesenkt.

Gemeinsam mit dem energiereichen Reaktionspartner Propylenoxid bedeutet das schlussendlich sogar eine positive Energiebilanz. Das ist wichtig, denn sonst würde die CO2-Einsparung am höheren Energieverbrauch scheitern.

Covestro

Der Lkw wird unter der Verladestation mit Polyol auf CO2-Basis beladen. Der Lkw wird unter der Verladestation mit Polyol auf CO2-Basis beladen.

Entscheidend für das neue Verfahren ist jedoch dessen Umsetzung im industriellen Maßstab. So entstand ein neuer Traum: 2011 begann als Projekt "Dream Production" die industrielle Erprobung des Verfahrens. In Leverkusen wurde zunächst eine Versuchsanlage aufgebaut. Diese stellte die Machbarkeit mit bis zu 50 Tonnen im Jahr unter Beweis. Die dort gewonnenen Erfahrungen flossen in den Bau der nun fertiggestellten Anlage in Dormagen.

Vor der 14 Meter hohen Anlage wird klar, dass die Versuchsphase abgeschlossen ist und nun in einem anderen Maßstab produziert wird. "Wir können hier problemlos 5000 Tonnen im Jahr herstellen", sagt Dirk Becker. "Die größte Herausforderung beim Hochskalieren der Anlage sind die hohen Drücke in den Reaktoren. Da kann man nicht einfach dieselben Kessel nehmen, wie normal", erklärt er. Der 35-jährige Produktions­experte ist stolz, dass er bei diesem Projekt von Anfang an dabei war.

Die Anlage ist als Vollkonti-Anlage ausgelegt. Damit kann kontinuierlich produziert werden – selbstverständlich voll eingebunden in die konventionelle Polyetherproduktion am Standort. Pro Schicht wurden zwei Beschäftigte auf
die neue Anlage geschult. "Dank unserer guten Ausbildung hier am Standort gab es keinerlei Probleme bei der Umschulung", berichtet Uwe Kuckertz, Betriebsratsvorsitzender am Covestro-Standort Dormagen. "Hier wird in die Jobs der Zukunft investiert und unsere Leute sind perfekt vorbereitet", so Kuckertz.

In Zukunft soll das Verfahren weiter hochskaliert werden. "Ziel ist, dass uns die Kunden die Bude einrennen", so Dirk Becker. Ende November verließ der erste Lkw mit dem neuen Polyol das Dormagener Werk in Richtung Schweden. Die Firma Recticel fertigt daraus Matratzen, die auch auf dem deutschen Markt bekannt sind.

Karsten Malsch sieht noch großes Potenzial: "Sollte die Nachfrage da sein, werden wir die Technologie mittelfristig auf World-Scale-Format skalieren – das bedeutet 100 000 Tonnen und mehr pro Jahr. Daneben arbeiten wir daran, mehr als 20 Prozent CO2 einzubauen und weitere Produkte zu erschließen. Der nächste Traum wären Vorprodukte für Autositze, Dämmstoffe oder Schläuche mit CO2-Anteil."

Auch die Bundesregierung ist am Thema interessiert: Im Projekt "carbon2chem" fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung eine Initiative von 17 Unternehmen, zu denen auch Covestro und ThyssenKrupp gehören. Dabei geht es darum, die Abgase von Stahlhochöfen nutzbar zu machen. Auch für die Verwendung in der chemischen Industrie. Das Hochofenabgas könnte theoretisch also direkt in Prozesse wie den von Covestro einfließen, so die Industrie in Deutschland nachhaltig machen und damit langfristig sichern. Ein Thema mit Zukunft also, bei dem die Covestro-Anlage in Dormagen Vorreiter ist. Und in der Mitglieder der IG BCE für einen reibungslosen Betrieb sorgen.

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