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Exklusiv: Covestros Entwicklung in China

Werkstoff-Enabler im Land der Superlative

| Autor: Gerd Kielburger

Löst „Made in China“ bald das deutsche Qualitätssiegel „Made in Germany“ ab? Chinas rasanter Aufstieg von der Werkbank zum Forschungsstandort und Exporteur von Spitzentechnologie beeindruckt und ängstigt zugleich. Doch das Land der Superlative bietet deutschen Konzernen riesige Chancen. Das zeigt eine PROCESS-Recherche in Shanghai beim deutschen Werkstoffproduzenten Covestro, für den China längst zur zweiten Heimat geworden ist.

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Blick auf die Chlorelektrolyse-Anlage in der Shanghaier Covestro-Produktion.
Blick auf die Chlorelektrolyse-Anlage in der Shanghaier Covestro-Produktion.
(Bild: Covestro)

Auch wenn die chinesische Konjunktur-Lokomotive langsamer wird, China ist für Kunststoffkonzerne immer noch ein Markt der Superlative. Das unterstreicht der 2016 präsentierte Fünf-Jahresplan, der die Hochtechnologie im Land vorantreiben und China zum Vorzeigeland für Elektromobilität und erneuerbare Energien machen soll.

Für Björn Skogum, Covestros schwedischen China-Chef bleibt das Land deshalb trotz vergleichsweise moderatem Wachstums von derzeit 6,6 % ein Wachstumstreiber für die Weltkonjunktur. Gute Aussichten für den Kunststoff- und Werkstoffkonzern Covestro, der mehr denn je gegen Osten blickt und hohe Zuwachsraten erwartet. Die ehemalige Bayer-Sparte punktet im Land der Superlativen seit Jahren mit viel Technologie- und Produktionskompetenz aber auch mit großer Markt- und Kundennähe. Das bescherte den Leverkusenern in den vergangenen zwölf Jahren ein Wachstum von rund 10 %. Inzwischen sieht man das Reich der Mitte mit einem Anteil von 21 % am Konzernumsatz gar als zweiten Heimatmarkt.

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China ist in den letzten Jahren erwachsen geworden: Die Entwicklung von der Werkbank zum Forschungsstandort sei in vollem Gang, betont Dr. Christian Hessler, der als Head of Innovation für Asia/Pacific auch für Covestros F&E-Standort in Shanghai verantwortlich ist. Seit dem Jahr 2001 investiert das Unternehmen, damals noch unter der Bayer-Flagge, in China und hat seitdem eine beeindruckende Entwicklung hingelegt. Die Entscheidung, neben den Forschungsstandorten in Deutschland und USA auch China zum F&E-Hub zu machen, hat sich bezahlt gemacht, ebenso wie der Bau eines World-Scale-Werkes im Shanghaier Chemiepark.

Heute arbeiten im Polymer-Forschungszentrum Shanghai bereits 250 Mitarbeiter – und damit acht mal mehr als seit der Gründung vor 17 Jahren, während im drei Milliarden Euro teuren Covestro-Werk inzwischen knapp 2000 Mitarbeiter und ständige Auftragnehmer für eine reibungslose Produktion und Weiterentwicklung der technischen Produktionsinfrastruktur sorgen.

Während Hessler und sein Team erfolgreich gemeinsam mit chinesischen Kunden Anwendungen für die Covestro-Materialien antizipieren, liefert das Werk Caojing unter Leitung von Dr. Yun Chen jährlich mehr als 1,3 Millionen Jahrestonnen als Vorprodukte für die unterschiedlichsten Materialien aus, darunter 400.000 Tonnen Polycarbonate, 500.000 Tonnen MDI und 250.000 Tonnen TDI. Keine Frage, die Geschäfte des Werkstoffkonzerns in China brummen, und Covestro sieht sich als Teil der Innovations- und Wachstumskette, die den schnellen Aufstieg Chinas antreibt.

Forschung auf Weltniveau

Auf diese Weise ist das bevölkerungsreiche Land in nur 15 Jahren zum gelobten Land für die Solar- und Windenergiebranche geworden. Mit umfangreichen Reformen will die chinesische Regierung das Land nun fit für die Zukunft machen und neues Wachstum generieren. Der 13. Fünf-Jahresplan und die Strategie „Made in China 2025“ forcieren Innovationen als Wachstumstreiber und den Aufbau einer nachhaltigen Wirtschaft: damit soll die Umwelt deutlich entlastet werden. Covestro sieht sich hier als idealen Partner, quasi als Enabler für chinesische Produzenten und punktet mit seinen Polyurethan- sowie Polycarbonat-Lösungen oder auch Coatings in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen.

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Covestro's integrierter China-Standort
Covestro's integrierter China-Standort – Ehrgeizige Umweltziele im World-Scale-Maßstab

Geführt wird der größte Produktionsstandort des Konzerns außerhalb Deutschlands, in dem neben MDI, TDI und Polycarbonat auch Coatings, Adhesive und Spezialitäten sowie Basischemikalien produziert werden, von Dr. Yun Chen. Der promovierte Ingenieur, der in Aachen studiert hat und perfekt deutsch spricht, ist nicht nur stolz auf die moderne Anlagentechnik und Infrastruktur, sondern auch auf die hohe Arbeitssicherheit am Standort. Ein Thema, dass bei rein chinesischen Chemieproduzenten noch längst nicht den gleichen Stellenwert besitzt. Hervorragende Ausbildung ist für Werkleiter Chen denn auch der zentrale Schlüssel, um die notwendige Mitarbeiterleistung jederzeit abrufen zu können. Hier arbeitet man mit der Shanghaier AHK auf Chemikanten-Level zusammen, während die Shanghaier Universität für den Ingenieurs-Nachwuchs sorgt. Chen führt am Standort ein überaus junges Team mit einem Durchschnittsalter von 37 Jahren. Jede Stunde verlassen 20 Tonnen Produkt in sieben bis acht Lkw aber auch per Schiff und über Pipeline die Produktion.

Alle Produktionslinien laufen im World-Scale-Format und schöpfen die Produktionskapazität von mehr als 1,3 Millionen Jahrestonnen (darunter Polycarbonate: 400.000 Jato, MDI: 500.000 Jato, TDI: 250.000 Jato) weitestgehend aus. Stolz verweist Chen dabei auf die enormen Energieeinsparungen in den vergangenen acht Jahren. Im Vergleich zum Produktionsjahr 2009 hat sein aus zehn Nationalitäten bestehendes Multi-Kulti-Team pro produzierter Tonne eine CO2-Einsparung von 37,8 % erreicht. Im Vergleich zum Referenzjahr 2005 sind es gar 40,9 %. Chen und sein deutscher Kollege Dr. Timo Slawinski zeigen am hochoptimierten Produktionsstandort neben der innovativen Anlagentechnik gerne auch die moderne Chlorproduktion, die Abfall und Energie deutlich verringert (PROCESS berichtete). Slawinski, Physiker und Automatisierungsingenieur, verantwortet u.a. sowohl Produktion als auch Technik der Basischemikalien am integrierten Standort. Bei der neun Stationen umfassenden Sustainability-Tour erklärt er die vielen technischen Feinheiten, die diese Einsparungen erst möglich gemacht haben

Neun Stationen für Nachhaltigkeit

Station 1:

In der Salzwasser-Recyclinganlage wird das als Nebenprodukt der Polycarbonat-Produktion entstehende Salzwasser gereinigt und recycelt. Das recycelte Salz wird als Rohstoff eingesetzt, um Chlor und Natriumhydroxid herzustellen. Mit dieser Teilanlage konnte die Abwassermenge zunächst um 10-15 % reduziert werden und das recycelte Salz für die Chlorelektrolyse kann eingespart werden.

Station 2:

In der Produktionsanlage gibt es zwei Verbrennungsanlagen für Flüssigabfälle: einmal für Flüssigabfälle, die im Polycarbonat-Prozess anfallen und ein weiteres mal die bei der TDI-Produktion entstehen. Die dabei entstehende Abwärme wird für die Dampfherstellung genutzt, was die Kosten für die notwendige Dampfherstellung um etwa zehn Prozent reduziert. Ganz nebenbei wird natürlich auch der Transport von Gefahrstoffen eingespart.

Station 3:

Im CISS Recycling Center werden alle Nicht-Gefahrstoffe aus der Anlage recycelt. Covestro zufolge wurden hier seit 2014 mehr als 10.000 Tonnen Abfall recycelt. Das entspricht einem Wert von mehr als zwei Millionen Euro.

Station 4:

Auf die Chlorproduktion, die auf Basis der Sauerstoffverzehrkathoden-Technologie (engl. kurz ODC) arbeitet, ist man ebenso stolz, wie auf das OXI-Verfahren (bzw. HCL-Oxidation), das als derzeit effizienteste Technologie zur Herstellung von Chlor gilt. Diese Anlage in Caojing war die erste ihrer Art weltweit und wurde im Jahr 2011 gebaut. Die Anlage spart im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen etwa 50 % Energie ein, während die OCD-Technologie über den gezielten Einsatz von Sauerstoff in der Salzsäure-Elektrolyse die benötigte elektrische Energie und den Kohlendioxid-Ausstoß um 30 % reduziert. Dabei wird die als Nebenprodukt bei der Produktion von Polyurethanen anfallende Salzsäure in der Elektrolyse mithilfe elektrischer Energie und Sauerstoff als zusätzlichem Reaktionspartner in Chlor und Wasser zerlegt. Das gewonnene Chlor kann laut Unternehmensangaben anschließend erneut eingesetzt werden, womit der Kreislauf geschlossen wird. Die als Kathode geschaltete, den Sauerstoff verbrauchende Elektrode wird als Sauerstoffverzehrkathode bezeichnet. Covestro setzte die patentierte und von Thyssenkrupp Uhde entwickelte Technologie seit 2003 erstmals in Deutschland am Standort Brunsbüttel bei einer Anlage mit einer Jahreskapazität von 20 000 Tonnen Chlor ein. Danach wurde die Anlage in Caojing gebaut. Die Technologie soll zukünftig auch am spanischen Produktionsstandort Tarragona eingesetzt werden.

Station 5:

In der Kühlwasseranlage hat sich das Unternehmen sich von einem lokalen Pumpenhersteller überzeugen lassen, die bisherigen Kühlwasserpumpen durch neue – deutlich energieeffizientere – Pumpen zu ersetzen. Die Energieverbrauch in diesem Bereich konnte dadurch um 15 % reduziert werden, was einem Verbrauch von vier Millionen Kilowattstunden entspricht. Ganz nebenbei hat man sich in diesem Fall auf ein Betreibermodell eingelassen, das Schule machen könnte: Der lokale Pumpenanbieter Sunflow Fluid Machinery (Dalian) Co. Ltd. wollte kein Geld für seine neuen Pumpen, sondern an den Energieeinsparungen partizipieren.

Station 6:

Für die TDI-World-Scale-Produktion setzt Covestro auf die Gas-Phasen-Technologie als derzeit modernsten Prozess, der nach Covestro-Angaben 8= % weniger Lösemitteleinsatz erfordert. Die Anlage wurde ebenfalls 2011 gebaut. Durch den Prozess reduziert sich der Dampfverbrauch um 60 % und der CO2-Ausstoß um 60.000 Tonnen pro Jahr.

Station 7:

Ein integrierter Standort zeichnet sich immer auch durch ein ausgefeiltes Wärme-Rückgewinnungs-Konzept aus. So auch hier: Diverse Produktionsprozesse generieren überschüssigen Dampf, der in den jeweiligen Prozessanlagen nicht genutzt werden kann, aber über ein Rohrleitungsnetz im integrierten Gesamtkomplex verteilt und an anderen Teilanlagen genutzt wird. Der Footprint für die Umwelt beträgt laut Covestro-Angaben 100 Kilotonnen CO2 pro Jahr und spart gleichzeitig den Einsatz von extern zugekauftem Öl. Jährlich werden so 360.000 Tonnen Dampf als Wärme zurückgewonnen.

Station 8:

Auf dem Areal verfügt Covestro über diverse Anlagen für Abfallmanagement wie Abwassertank, Wasserrückhalte-Becken usw., die permanent gemonitort werden.

Station 9:

Erst 2016 wurde die Abgasbehandlungsanlage wurde erneuert, was zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 65 % und der NOx-Konzentration um 30 % führte.

Im Einsatz ist das Covestro-eigene Energie-Management-Tool Structese (Structured Efficiency System for Energy. Ein kontinuierlicher Energie-Effizienz-Check mit Online-Monitoring visualisiert die Energieverluste und sorgt so für eine ständige Prozessoptimierung.

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