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Achema-Trendbericht: Bioökonomie

Strategien für biobasierte Produkte in Europa und den USA

| Redakteur: Matthias Back

Auf der Suche nach dem biobasierten heiligen Gral – ist das Ergebnis in Europa das gleiche wie in den USA?
Auf der Suche nach dem biobasierten heiligen Gral – ist das Ergebnis in Europa das gleiche wie in den USA? (Bild: ©Uros Petrovic - stock.adobe.com)

Um die Klimaerwärmung zu stoppen, haben viele Regierungen Ziele für den Einsatz biobasierter Energie und Produkte festgelegt. Des Weiteren versuchen die US-Regierung und die EU vorherzusagen, welches die vielversprechendste biobasierte Chemikalie ist. Wie genau der momentane Stand der Forschung ist und warum es biobasierte Chemikalien aktuell so schwer haben, lesen Sie im Trendbericht Bioökonomie zur Achema.

Erdöl ist eine endliche Ressource und wenn wir es weiterhin verwenden, wird das die Klimaerwärmung beschleunigen. Seit das klar ist, hat die Suche nach Alternativen zum Erdöl begonnen. Schiefergas und Erdgas sind dabei nur Pseudolösungen, denn auch ihr Vorrat ist begrenzt und es handelt sich um fossile Rohstoffe. Der einzige Ausweg sind nichtfossile, also biobasierte Rohstoffe. Industrie und Akademia entwickeln fieberhaft biobasierte Prozesse, immer unter der Prämisse, dass die Produkte nicht teurer sein dürfen als konventionelle.

Allerdings fiel im Herbst 2014 der Rohöl-Preis unter 70 US Dollar pro Barrel und hat sich bis zum Frühjahr 2018 nicht erholt. Die Preise für die Bausteinchemikalien Ethylen und Propylen haben sich von 2014 bis 2016 halbiert. Diese trüben Aussichten haben die Chemieriesen Braskem und Dow Chemical dazu bewogen, ihre Entwicklungsarbeiten für biobasiertes Propylen auf Eis zu legen. Thyssen Krupp Industrial Solutions hat seine Mehrzweck-Produktionsanlage für organische Säuren in Leuna 2015 in Winterschlaf geschickt, bis bessere Zeiten kommen, und letztendlich an EW Biotech verkauft.

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Die Zeiten sind weltweit hart für biobasierte Chemikalien, denn preismäßig können sie mit der fossilen Konkurrenz nur selten mithalten. Nicht einmal in Sachen Klimaerwärmung können sie einen Trumpf ausspielen. Vom weltweiten Energiebedarf verbraucht die chemische Industrie 30% und sie ist verantwortlich für 20% der Treibhausgase, die die gesamte Industrie emittiert. Die Kohlenstoffmenge, die am Ende in Produkten landet, ist dagegen vergleichsweise gering. Der Energieverbrauch ist deshalb der Ansatzpunkt, wenn der CO2-Ausstoss merklich reduziert werden soll. Trotzdem haben viele Regierungen biobasierte Produkte in ihre Strategien aufgenommen und ambitionierte Ziele gesetzt.

Regierungen rund um den Globus sind sich einig, dass es offizielle Leitlinien für den Übergang zu einer biobasierten Wirtschaft geben muss; die Ansätze dafür sind unterschiedlich.

Die Staaten der europäischen Union haben sich auf folgende Punkte geeinigt

  • Reduzierung der Treibhausgase bis 2030 um 40% (im Vergleich zu den Werten von 1990)
  • Mindestens 27% erneuerbare Energien
  • Mindestens 27% Energieeinsparung

Noch konkreter heißt das, dass bis 2020 20% aller Chemikalien und Materialien in Europa biobasiert sein müssen und dieser Anteil steigt bis 2030 auf 25%.

In den USA soll laut biomass R & D board die Bioökonomie die Größenordnung von einer Milliarde Tonnen erreichen. Dafür wird bis 2030 jährlich eine Milliarde Tonnen Biomasse nachhaltig produziert. Sie soll einerseits die Basis für die wachsende Bioprodukt-Industrie sein. Hauptsächlich wird sie aber dafür sorgen, dass bis 2030 im Transportwesen 30% des Kohlenstoffs aus Biomasse stammen – in Form von Biodiesel oder Ethanolbeimischung zum Benzin.

Welches ist die vielversprechendste biobasierte Chemikalie?

Wenn neue Prozesse und Produkte auf den Markt kommen, ist es nur menschlich zu fragen, wer sich im Wettbewerb am besten schlägt. Für den unbeteiligten Betrachter mag es schlichte Neugier sein; für Investoren geht es um eine Menge Geld, wenn sie die Entscheidung treffen auf den biobasierten Zug aufzuspringen.

2004 hat das amerikanische National Renewable Energy Laboratory (NREL) zwölf biobasierte Chemikalien benannt, die als Top-Kandidaten für die industrielle Umsetzung galten. Seither ist eine Menge passiert; im Nachfolgebericht 2016 gibt es wieder eine Liste mit zwölf vielversprechenden Kandidaten. Die Schnittmenge beider Listen ist moderat und besteht aus Bernsteinsäure, Glycerin und para-Xylen.

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