CO2-Forschung von Bayer mit neuen Erfolgen

Kunststoffe und ihre Komponenten basieren üblicherweise komplett auf Öl. Außerdem lässt sich mit dem neuen Verfahren die Palette an Kunststoff-Arten erweitern, die mit Hilfe von CO2 hergestellt werden können. Dies sind die Ergebnisse des Forschungsprojekts Dream Polymers, mit dem Bayer MaterialScience seine Aktivitäten zur CO2-Nutzung fortsetzt.

Bereits auf dem Weg zur wirtschaftlichen Nutzung ist eine Technik, mit Hilfe des Treibhausgases eine zentrale Komponente für hochwertigen Schaumstoff (Polyurethan) zu produzieren. In dieser Chemikalie liegt der Anteil an Erdöl bei 80 Prozent. „Nun ist es uns gelungen, den Erdöl-Gehalt zur Herstellung anderer Kunststoffe auf nur noch 60 Prozent zu verringern“, sagt Projektleiter Dr. Christoph Gürtler.

Doppelte Nutzung

In dem neuen Verfahren wird Kohlendioxid doppelt genutzt. Zum einen wird das Treibhausgas direkt in ein neuartiges Vorprodukt (Polyoxymethylen-Polycarbonat-Polyol) eingebaut. Dadurch werden hier 20 Prozent Erdöl ersetzt. Zum anderen kommt das CO2 indirekt ins Spiel: Damit lässt sich eine Chemikalie herstellen, die dann wiederum in das Vorprodukt einfließt und für die Einsparung von weiteren 20 Prozent Erdöl sorgt. „Damit liegt der Anteil an alternativen Rohstoffen bereits bei 40 Prozent“, betont Gürtler.

Gleichzeitig wird die Zahl der Kunststoffe größer, die sich durch Nutzung von Kohlendioxid gewinnen lassen. „Jetzt können auch thermoplastische Polyurethane, Folien und Gießelastomere auf diese Weise hergestellt werden“, so Gürtler. Solche Kunststoffe werden in den unterschiedlichsten Bereichen verwendet – unter anderem für Sportartikel wie etwa Skistiefel, in der Automobilindustrie zur Ausstattung von Innenräumen und in der Elektrobranche als Kabelummantelung.

Positive Tests

In Laborversuchen konnten die Forscher bereits zeigen, dass die Herstellung grundsätzlich funktioniert. „Erste Anwendungstests sind positiv ausgefallen“, berichtet Gürtler. Bis zu einer kommerziellen Umsetzung sei es allerdings noch ein längerer Weg.

Unterstützt wird Dream Polymers vom Bundesforschungsministerium. Auch externe Einrichtungen wie das CAT Catalytic Center in Aachen, das Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock und das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal bei Karlsruhe sind beteiligt.

Bayer MaterialScience sieht sich als Vorreiter bei dem Zukunftsthema CO2-Nutzung. Im Zuge des bereits seit längerem laufenden Projekts Dream Production will das Unternehmen ab 2016 am Standort Dormagen mit Kohlendioxid eine Komponente für Polyurethan-Weichschaum gewinnen. Das neue Material soll zunächst zur Fertigung von Matratzen dienen.