Bundesforschungsministerium fördert weiteres Projekt für Kunststoffe mit CO₂

Kohlendioxid wird als neuer Rohstoff für die Kunststoffproduktion immer universeller. Im Projekt „Production Dreams“ arbeitet der Werkstoffhersteller Covestro zusammen mit der RWTH Aachen University und der Technischen Universität Berlin an einem weiteren Verfahren, um das Treibhausgas in industriellem Maßstab nun auch zur umweltverträglichen Herstellung von Elastomeren einzusetzen. Das sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben über die nächsten drei Jahre mit bis zu 1,5 Millionen Euro – im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA³)“ in der Maßnahme „r+Impuls –Impulse für industrielle Ressourceneffizienz“.

Rund ein Viertel CO₂-Anteil

Elastomere basieren normalerweise komplett auf Erdöl. Bei ihrer Herstellung lassen sich nun in einem Vorprodukt rund 25 Prozent des ansonsten verwendeten Öls durch CO₂ ersetzen. Das Ergebnis sind sogenannte Polyethercarbonat-Polyurethane, die zu Elastomeren weiterverarbeitet werden können.

Einzelne Chargen des neuartigen Materials lassen sich im Labor bereits herstellen. Nun geht es darum, ein kontinuierliches Verfahren zu entwickeln, um eine wirtschaftliche Produktion im Industriemaßstab zu ermöglichen.

„Mit dem BMBF-Verbundprojekt Production Dreams verstärken wir unsere Bemühungen, wirtschaftliche und klimaschonende Produktionsverfahren zu entwickeln, bei denen CO₂ als Baustein für leistungsfähige Kunststoffe genutzt wird“, sagt Projektleiter Dr. Jochen Norwig, der bei Covestro in Leverkusen in der Katalyseforschung tätig ist.

Deutlich bessere Ökobilanz

Bisherige Tests in kleinerem Maßstab haben ergeben: Die so hergestellten Elastomere besitzen dieselbe hohe Qualität wie solche, die nur aus petrochemischen Rohstoffen bestehen. Gleichzeitig ist das neue Verfahren, das die Projektpartner erarbeiten und umsetzen wollen, wesentlich energieeffizienter und kommt mit weniger Lösemitteln aus. Es hat daher eine deutlich bessere Ökobilanz als konventionelle Prozesse. Da weniger Erdöl eingesetzt wird, werden zudem die Verarbeitungsschritte bis zu dessen Einsatz im Elastomer vermieden – das spart im gesamten Prozess wiederum CO₂-Emissionen und Energie ein.

Durch den Einsatz von Kohlendioxid wird somit die begrenzte Ressource Erdöl geschont und gleichzeitig die Rohstoffbasis der Chemie- und Kunststoffindustrie erweitert. Zudem nimmt die Palette an Kunststoffen zu, die sich mit CO₂ herstellen lassen.

Dank der Forschung von Covestro und Partnern lässt sich Kohlendioxid bereits zur Produktion von weichem Polyurethan-Schaumstoff einsetzen. Noch in diesem Jahr will Covestro am Standort Dormagen eine erste Produktionsanlage in Betrieb nehmen, um als Vorprodukt ein Polyol mit rund 20 Prozent CO₂-Anteil herzustellen. Dieses soll vorwiegend in Weichschaum-Anwendungen wie Polstermöbeln und Matratzen zum Einsatz kommen.

Über die RWTH Aachen University:

Am Projekt beteiligt sind das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) und der Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) der RWTH Aachen University. Das IKV verfügt über eine umfangreiche Ausstattung und Erfahrung auf dem Gebiet der Auslegung von Elastomerbauteilen, der Aufbereitung von Kautschuken sowie der Verarbeitung und Prüfung von Elastomeren im Spritzguss und der Extrusion. Es ist akademischer Schlüsselpartner von Covestro bei der Herstellung von Elastomeren. Am LTT beschäftigt man sich seit vielen Jahren mit der Analyse, Bewertung und Optimierung von industriellen Energie- und Produktionssystemen. Die Kompetenzen reichen von Modellierung und Optimierung von Energieversorgungssystemen bis zur Analyse komplexer Prozessketten hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen.

Über die Technische Universität Berlin:

Am Projekt beteiligt ist der Lehrstuhl für Technische Chemie und Mehrphasen-Reaktionstechnik der TU Berlin. Der Lehrstuhl arbeitet an einer Reihe von industrienahen Forschungsprojekten. Er übernimmt die wirtschaftliche Berwertung von Produktionskonzepten bei Production Dreams.

Über Covestro:

Mit einem Umsatz von 12,1 Milliarden Euro im Jahr 2015 gehört Covestro zu den weltweit größten Polymer-Unternehmen. Geschäftsschwerpunkte sind die Herstellung von Hightech-Polymerwerkstoffen und die Entwicklung innovativer Lösungen für Produkte, die in vielen Bereichen des täglichen Lebens Verwendung finden. Die wichtigsten Abnehmerbranchen sind die Automobilindustrie, die Elektro-/Elektronik-Branche sowie die Bau-, Sport- und Freizeitartikelindustrie. Covestro, vormals Bayer MaterialScience, produziert an 30 Standorten weltweit und beschäftigt per Ende 2015 rund 15.800 Mitarbeiter (umgerechnet auf Vollzeitstellen).

Source: Covestro, Pressemitteilung, 2015-03-10.