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Carbon-Management-Programm

BASF gibt Maßnahmen für klimaschonende Chemieproduktion bekannt

| Redakteur: Alexander Stark

Aktuelle Forschungsergebnisse zu neuen emissionsarmen Produktionsverfahren präsentiert BASF auf der Forschungspressekonferenz in Ludwigshafen.
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Aktuelle Forschungsergebnisse zu neuen emissionsarmen Produktionsverfahren präsentiert BASF auf der Forschungspressekonferenz in Ludwigshafen. (Bild: BASF)

BASF hat seine aktuellen Forschungsergebnisse für CO2-arme Produktionsverfahren und klimaschonende Produkte auf einer Forschungspressekonferenz präsentiert. Der Klimaschutz sei fest in der neuen Unternehmensstrategie verankert. Ein zentrales Ziel dabei laute, bis zum Jahr 2030 CO2-neutral zu wachsen, erklärte der Chemiekonzern.

Ludwigshafen – Für seine Klimaschutzziele optimiere das Unternehmen kontinuierlich bestehende Prozesse, ersetzt fossile Energiequellen schrittweise durch erneuerbare und entwickelt grundlegend neue emissionsarme Produktionsverfahren. Diese Arbeiten bündelt das Unternehmen in einem Programm zum „Carbon Management“.

Die größten CO2-Quellen in der chemischen Industrie sind fossile Brennstoffe, denn Chemie braucht Energie. So benötigen die Steamcracker des Unternehmens eine Temperatur von 850 °C, um Rohbenzin zur Weiterverarbeitung in Olefine und Aromaten aufzuspalten. Könnte diese Energie mit regenerativem Strom eingebracht werden, anstelle des bisher üblichen Erdgases, wäre eine deutliche Reduzierung der CO2-Emissionen von bis zu 90 % möglich, so der Konzern. In den kommenden fünf Jahren soll deshalb das weltweit erste elektrische Beheizungskonzept für Steamcracker entwickelt werden. Gleichzeitig sollen Materialprüfungen zeigen, welche Metallwerkstoffe für die benötigten hohen Stromstärken geeignet sind, um derartige Hochtemperatur-Reaktoren entsprechend auszurüsten.

Event-Tipp der Redaktion Das von PROCESS organisierte Energy Excellence Forum am 15./16. Mai 2019 in Frankfurt am Main zeigt eine Vielzahl von technischen Konzepten und Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz. Welche Themen beim letzten Energy Excellence Forum diskutiert wurden, lesen Sie in unserem Beitrag „Energy Excellence Forum 2018 – Strategien für mehr Energieeffizienz“.

CO2-freie Wasserstoffproduktion

Die Produktion von Wasserstoff setzt ebenfalls erhebliche Mengen an CO2 frei. Wasserstoff wird von der chemischen Industrie in großen Mengen als Reaktionspartner benötigt – von BASF beispielsweise für die Ammoniaksynthese, ist aber auch für viele nachhaltige Anwendungen der Zukunft als Energieträger und Energiespeicher unverzichtbar. Gemeinsam mit Kooperationspartnern entwickelt das Unternehmen deshalb eine neue Prozesstechnologie zur Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas. Dabei wird Erdgas direkt in die Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff gespalten. Das anfallende Kohlenstoffprodukt kann potenziell zur Herstellung von beispielsweise Stahl oder Aluminium eingesetzt werden. Dieser Prozess der Methanpyrolyse erfordert vergleichsweise wenig Energie. Stammt diese zudem aus erneuerbaren Quellen, kann Wasserstoff im industriellen Maßstab CO2-frei produziert werden.

Entwicklung neuer Katalysatoren ist ein Schlüssel zum Erfolg

Als zentrales, großvolumiges Zwischenprodukt sind Olefine ein besonders wichtiger Ansatzpunkt für neue emissionsarme Verfahren. Die erheblichen CO2-Emissionen, die bei der heutigen Herstellung in Steamcrackern entstehen, könnten auch durch das sogenannte trockene Reformieren von Methan deutlich reduziert werden. Hierbei entsteht ein Synthesegas, das über die Zwischenstufe Dimethylether zu Olefinen umgesetzt werden kann. Einen solchen Weg konnten BASF-Forscher nun erstmals mit ganz neuen, leistungsfähigen Katalysatorsystemen bahnen. Vermarket werden diese Katalysatoren einer neuen Generation in Kooperation mit Linde. Je nach Verfügbarkeit von Rohstoffen und regenerativem Strom stellt dieses innovative Verfahren dann eine Ergänzung oder Alternative zu dem möglichen elektrischen Beheizen von Steamcrackern dar.

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16.12.18 - Im Chem-Cycling-Projekt ist es BASF erstmals gelungen, Kunststoffe aus Abfällen chemisch zu recyceln. Mit dem Projekt erschließt das Unternehmen Kunststoffabfälle als Ressource, um ein funktionierendes Kreislaufmodell aufzubauen. Die Pilotprodukte wurden mit Partner in der Wertschöpfungskette hergestellt und zertifiziert. lesen

Auch für die stoffliche Nutzung von CO2 als chemischen Rohstoff präsentiert der Chemiekonzern einen neuen Ansatz: die Herstellung von Natrium-Acrylat aus Ethen und CO2. Natrium-Acrylat ist ein wichtiger Ausgangsstoff für Superabsorber, die in Windeln und anderen Hygieneprodukten eine breite Anwendung finden. Forschern des von BASF unterstützten „Catalysis Research Laboratory“ (CaRLa) an der Universität Heidelberg gelang es vor wenigen Jahren erstmals, den Katalysezyklus für diese Reaktion zu schließen. Inzwischen haben Experten den Prozess in Richtung einer industriellen Nutzung entscheidend weiterentwickelt und in einer Miniplant-Anlage im Labormaßstab die erfolgreiche Umsetzung demonstriert. Gegenüber dem bisherigen Produktionsverfahren für Superabsorber, das auf Propen basiert, würde das CO2 im neuen Prozess etwa 30 % der fossilen Rohstoffe ersetzen, wenn dieser sich auch im größeren Maßstab als stabil und energetisch günstig bewährt.

Bekenntnis zu Spitzenforschung im globalen Wissensverbund

Die vier präsentierten Projekte stehen stellvertretend für das einzigartige Themen-Portfolio der BASF-Forschung, das auch die Arbeit an wegweisenden Sprunginnovationen einschließt. Das Unternehmen strebt an, die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung weiterhin auf dem hohen Niveau der vergangenen Jahre zu halten. Im Jahr 2017 lagen diese Aufwendungen bei 1.888 Millionen Euro, die Summe für 2018 wird zur Bilanz-Pressekonferenz Ende Februar veröffentlicht. Die Forschungspipeline umfasst rund 3.000 Projekte, die von weltweit mehr als 11.000 Mitarbeitern in Forschung und Entwicklung bearbeitet werden. Ein wichtiger Baustein des Wissensverbundes ist das globale Netzwerk von F&E-Kooperationen mit exzellenten Universitäten, Forschungsinstituten und Unternehmen.

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