Aus CO₂ werden Polymere Deutsche Chemiker für den Europäischen Erfinderpreis nominiert

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die Nominierung der beiden deutschen Chemiker Prof. Walter Leitner (Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und RWTH Aachen) und Dr. Christoph Gürtler (Covestro) als Finalisten in der Kategorie „Industrie“ des Europäischen Erfinderpreises 2021 für ihre Rolle bei der Entwicklung einer neuen Technik zur Verwendung von Kohlendioxid (CO₂) bekanntgegeben.

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Mülheim a. d. Ruhr – Eine von Chemikern in Deutschland hergestellte Technologie ermöglicht es, das Klimagas CO2 als wertvollen Rohstoff für nachhaltige Kunststoffe zu nutzen. Ihr Verfahren verwendet chemische Katalysatoren, um Reaktionen zwischen CO₂ und einem herkömmlichen Rohstoff anzutreiben. Dabei entstehen Polymere auf nachhaltigere und wirtschaftlich tragfähige Weise. Das CO₂ ist dabei fest eingebunden. Für diese Entwicklung wurden die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion, der RWTH Aachen sowie von Covestro für den Europäischen Erfinderpreis nominiert.

„Diese Nominierung ist eine wichtige Bestätigung unserer Bemühungen um eine nachhaltigere Chemie. Sie zeigt, wie entscheidend Patente für den Entwicklungsprozess einer Technologie sind“, sagt Christoph Gürtler, der bei Covestro für die Entwicklung neuer Verfahren und Produkte verantwortlich ist. „Es ist eine große Ehre, stellvertretend für das interdisziplinäre Team aus Produktforschung, Prozessentwicklung, Marketing und den vielen anderen Köpfen hinter der Erfindung bei der Preisverleihung dabei zu sein.“

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Erfolgreiche Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft

„Die Kunststoffindustrie kann mit der Umstellung auf eine treibhausgasneutrale Produktion zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen. Dafür müssen wir vom Erdöl wegkommen und alternative Rohstoffe wie CO₂ nutzen“, sagt Dr. Markus Steilemann, Vorstandsvorsitzender von Covestro. „Durch die Nominierung für den European Inventor Award sieht sich unser Unternehmen als Vorreiter auf diesem Gebiet bestärkt. Mein herzlicher Glückwunsch gilt den vielen Kolleginnen und Kollegen, auch bei unseren Partnern, die zur Entwicklung der innovativen CO₂-Technologie beigetragen haben – ein echtes Nachhaltigkeits-Highlight.“

Die beiden Nominierten Gürtler und Leitner haben einen maßgeblichen Anteil an der Entwicklung und Markteinführung der Plattformtechnologie, die ihren Ursprung in der Zusammenarbeit zwischen anwendungsorientierter Wissenschaft und forschungsorientierter Industrie hat. Ihre Beteiligungen an zahlreichen Patenten rund um die CO₂-Nutzung sind Beleg dafür: Zusammen halten die beiden über 100 Patente zur CO₂-Technologie.

Durchbruch in der Katalyseforschung bringt Erfolg

2007 gründeten Covestro und die RWTH Aachen das CAT Catalytic Center. „Es war ein lang gehegter Wunsch der Wissenschaft, Kohlenstoffdioxid als Lieferant für Kohlenstoff für Kunststoffe nutzen zu können. An dieser Frage wird in der Fachwelt seit fast einem halben Jahrhundert gearbeitet“, erklärt Walter Leitner. CO₂ geht nur sehr mühsam chemische Verbindungen ein. Dieses Problem musste das Team um Christoph Gürtler und Walter Leitner lösen.

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Sie kombinierten industrielle und akademische Kompetenz. Kreativität, Ausdauer und viele Versuche mit Katalysatoren führten schließlich zum Erfolg. Der Durchbruch gelang durch die exakte Kontrolle der Reaktion zwischen CO₂ und dem Erdöl-basierten Propylenoxid in Gegenwart eines maßgeschneiderten Katalysatorsystems. „Wir haben in enger Zusammenarbeit den richtigen Katalysator entwickelt, der uns zum Erfolg gebracht hat“, sagt Gürtler.

Das dabei entstehende so genannte Polyol wurde von Covestro unter dem Produktnamen Cardyon zur Marktreife gebracht. Es wird bereits zur Herstellung von weichem Schaumstoff für Matratzen, für Kleber in Sportböden, Polsterungen in Schuhen und in Autoinnenräumen eingesetzt. An der Schwelle zur Marktreife stehen elastische Textilfasern. Forschungsprojekte haben erfolgreich gezeigt, dass sich CO₂ auch für Dämmstoffe aus Hartschaum und für Tenside, zum Beispiel in Waschmitteln, nutzen lässt.

Beitrag zur Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft

Die Nutzung von CO₂ leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft. Indem konventionelles Erdöl als Kohlenstoffquelle teilweise durch das Klimagas CO₂ ersetzt wird, werden Ressourcen geschont. Der Kohlenstoff wiederum bleibt im Kreislauf erhalten, ohne in die Atmosphäre zu gelangen. Zugleich lassen sich mit dieser Technologie, das legen erste Untersuchungen nahe, auch besser wiederverwertbare Kunststoffe erzeugen, deren Bestandteile leichter recycelt werden könnten. Eine rundum nachhaltige Innovation.

Der 2006 ins Leben gerufene Erfinderpreis des Europäischen Patentamtes zeichnet herausragende europäische Erfinder und Teams aus und gehört zu den renommiertesten Auszeichnungen seiner Art. Die Preisverleihung wird am 17. Juni erstmals digital stattfinden und live im Internet übertragen. In der Kategorie Industrie sind drei Teams nominiert.

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