Vom Klimakiller zum Innovationstreiber – CO2-Nutzung kommt in praktische Anwendung

„Bei der Pressepremiere am 21.04.2015 klemmte es zwar zunächst, schrieb die Berliner taz, “ aber dann floss der ‚grüne Diesel‘ doch in den Tank von Forschungsministerin Wankas Audi. Der von der Dresdner Firma Sunfire aus Wasser und CO2 hergestellte synthetische Kraftstoff war eines des Highlights der Berliner Konferenz Chemische Prozesse und die stoffliche Nutzung von CO2„. Vom Klimakiller zum Innovationstreiber: Das Klimagas CO2 steht mit Forschungshilfe vor einer neuen Karriere als Industrierohstoff.

Aus einer Pressemitteilung des BMBF (2013): „Eine Matratze oder ein Kühlschrank aus Kohlendioxid? Das könnte bald zu haben sein. Denn CO2 ist nicht nur ein klimaschädliches Abgas, dessen Emissionen so weit wie möglich vermieden werden müssen – sei es aus Kohlekraft-, Zement- oder Stahlwerken, aber auch aus Biogasanlagen und Fahrzeugen. CO2 ist auch ein Rohstoff, der gewinnbringend genutzt werden kann. Um zu erforschen, wie das möglich ist, hatte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) schon 2009/2010 seine Förderinitiative ‚Chemische Prozesse und stoffliche Nutzung von CO2‚ gestartet. Die insgesamt rund 100 Millionen Euro Fördermittel aus dem BMBF wurden durch weitere knapp 50 Millionen Euro aus der Industrie ergänzt. In mehr als 30 Verbundprojekten arbeiteten Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam an neuen Verfahren, mit denen dasCO2 aus Abgasen getrennt und zu neuen Stoffen verarbeitet werden kann, zum Beispiel zu Kunststoffschäumen oder Bauteilen aus Hartplastik.“

Folgt: Beispiele für erste Erfolge beim Erschließen von CO2 als Rohstoff:

Beispiele für erste Erfolge beim Erschließen von CO2 als Rohstoff:

Entwicklung effektiver Katalysatorsysteme, mit denen CO2 zu Kunststoffen verarbeitet werden kann

Im Projekt „CO2 als Polymerbaustein“ unter Federführung von BASF gelang es, CO2 als Baustein für die Herstellung des Kunststoffs Polycarbonat zu nutzen. Die Forscher entwickelten hierfür Katalysatoren, die frei von Edelmetallen und nicht toxisch sind. Sie können im Kunststoff verbleiben, ohne seine Eigenschaften zu beeinträchtigen. Dadurch spart man zusätzliche energie- und ressourcenaufwendige Aufarbeitungsschritte. Das CO2-haltige Polymer Polypropylencarbonat (PPC) kann hervorragend mit Biopolymeren verarbeitet werden, um die Eigenschaften dieser aus Biomasse hergestellten Kunststoffe zu verbessern. Außerdem ist es biologisch abbaubar. Anwendungsbereiche für diese Materialien liegen unter anderem bei Verpackungen und Spritzgussteilen, zum Beispiel für Gehäuse von elektrischen Geräten.

– Entwicklung einer Pilotanlage für CO2-basiertes Polyurethan

Im Rahmen des Forschungsprojekts „dream production“ unter Koordination von Bayer Material Science gelang es erstmals, CO2 aus Rauchgasen von Kohlekraftwerken für die chemische Industrie verfügbar zu machen. Die Entwicklung effektiver Katalysatoren ermöglicht die Umsetzung von CO2 in ein Ausgangsmaterial für den Kunststoff Polyurethan. Auf dieser Grundlage entwickelten die Forscher ein Herstellungsverfahren für CO2-basiertes Polyurethane. Diese haben einen CO2-Anteil im zweistelligen Prozentbereich. Da Polyurethanschäume eine breite Anwendung besitzen, zum Beispiel als Schaumstoffmatratze oder Leichtbauteile, kann mit den neuen Polyurethanen CO2 im Millionen Tonnen-Maßstab langfristig gebunden werden. Eine Pilotanlage ist in Betrieb, eine Demonstrationsanlage kann nun geplant werden, damit ist die großtechnische Umsetzung in Reichweite.

„Mit unserer Maßnahme tragen wir dazu bei, langfristig einen Strukturwandel unserer Industrie einzuleiten – weg vom Öl und hin zu einer grünen  Wirtschaft. Deutschland positioniert sich damit besonders als Wegbereiter für eine Verwertung von CO2 als Chemierohstoff. Unseren Vorsprung gilt es auszubauen und in die industrielle Anwendung zu führen. Damit der Klimakiller CO2 zur ökologisch sinnvollen Wertschöpfung in unserem Land und zur Energiewende beitragen kann“, betonte Wanka.

„Mit diesen Projekten schützen wir das Klima, schonen Ressourcen und fördern eine Technologie, die Wachstum verspricht“, sagt6e sie weiter. Gleichzeitig stellte die Forschungsministerin das neue Förderprogramm zur Nachhaltigkeitsforschung „Fona-3“ vor. Mit ihm sollen in den Jahren 2015 bis 2019 Forschungsprojekte in einem Volumen von 1,5 Milliarden Euro gefördert werden.

Hinzu kommen Geräteinvestitionen in Höhe von 600 Millionen Euro. Die Themen reichen von Ressourcennutzung, Schutz der Gemeinschaftsgüter Klima, biologische Vielfalt und Meere sowie Bildung für nachhaltige Entwicklung.

 

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