Matratzen aus Kohlendioxid
Ein Abfallprodukt, das dem Klima schadet – so wird Kohlendioxid bisher wahrgenommen. Doch Bayer MaterialScience will das Treibhausgas in einen nützlichen Rohstoff verwandeln. Ein neues Verfahren gestattet es, CO2 in Schaumstoffe einzubauen und so einen Teil des knappen Erdöls zu ersetzen, aus dem sie sonst komplett bestehen. Erstes Einsatzgebiet: Matratzen.
12.06.2015
Kohlendioxid: In riesigen Mengen entweicht es aus Häusern, Autos, Fabriken und Kraftwerken. In Zukunft soll das Gas aber nicht mehr nur zum Schaden des Klimas in die Atmosphäre steigen. Denn Bayer MaterialScience will CO2 als neuartigen Chemiebaustein verwenden. Damit lässt sich viel umweltverträglicher als bisher Polyurethan herstellen – ein hochwertiger Schaumstoff, der in vielen Alltagsdingen wie Polstermöbeln, Sportartikeln und Autoteilen verwendet wird.
Das im Überfluss vorhandene CO2 kann einen Teil des knappen Erdöls ersetzen, das die Chemieindustrie bislang weit überwiegend als Rohstoff nutzt. Möglich ist dies, weil beide Stoffe das Element Kohlenstoff enthalten. Dieses ist für die chemische Industrie und auch für die Polyurethan-Herstellung von zentraler Bedeutung.
20 Prozent weniger Erdöl
Der Chemiebaustein, der jetzt mit Hilfe von CO2 gewonnen werden kann, heißt Polyol. Auch er basiert normalerweise vollständig auf Rohstoffen aus Erdöl. Ein spezielles Verfahren von Bayer MaterialScience macht es möglich, 20 Prozent davon durch CO2 zu ersetzen.
Zur kommerziellen Herstellung dieser neuen Art von Polyolen baut Bayer MaterialScience im Rahmen des Projekts Dream Production am Standort Dormagen eine Produktionsanlage. Sie kostet 15 Millionen Euro und soll eine Kapazität von 5000 Tonnen haben. Nach derzeitigen Planungen soll die Produktion 2016 anlaufen.
Der neue Rohstoff soll zunächst als Komponente für Polyurethan-Weichschaum dienen. Später könnten dann auch andere Polyurethan-Arten auf diese Weise hergestellt werden. In weiten Teilen der Industrie besteht bereits großes Interesse an dem Material. Bayer MaterialScience sucht nun auf dem Weg zur Marktreife nach Partnern in der Wertschöpfungskette zum Verbraucher. Erstes geplantes Endprodukt sind Matratzen.
Hohe Qualität
Tests haben gezeigt: Der CO2-haltige Schaumstoff ist von der Qualität mindestens genauso gut wie Material, das auf konventionellem Wege komplett mit Erdöl hergestellt wird. Das Kohlendioxid ist im Polyol und später im Polyurethan chemisch fest eingebunden und wird nicht wieder freigesetzt.
Das neue Verfahren hat zudem eine positive Ökobilanz und ist deutlich umweltverträglicher als die herkömmliche Produktionsweise. Das hat eine umfassende Analyse der Universität Aachen gezeigt. Die Technologie unterstützt aber nicht nur einen Wandel der Rohstoffbasis hin zu alternativen Quellen und leistet auf diese Weise einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Es wird auch Energie eingespart: Denn in den Vorstufen der Produktionskette – bei der energieintensiven petrochemischen Aufbereitung – werden ja erhebliche Mengen an Erdöl eingespart, die jetzt durch das CO2 ersetzt werden. Indirekt wird so auch weniger Kohlendioxid freigesetzt.
Verfahren selbst entwickelt
Bayer MaterialScience hatte das neue Verfahren in einer öffentlich geförderten Forschungs- und Entwicklungsphase von Dream Production über drei Jahre zusammen mit Partnern erprobt. Das CO2 stammte seinerzeit aus einem Braunkohlenkraftwerk des Energieunternehmens RWE in der Nähe von Köln. Dort wurde es aus dem Rauchgas abgetrennt, verflüssigt und abgefüllt. Bei Bayer MaterialScience in Leverkusen wurden dann in einer Pilotanlage aus dem CO2 zu Testzwecken Polyole hergestellt.
Möglich wurde das Verfahren erst, weil Bayer-Forscher im Vorläuferprogramm Dream Reactions einen geeigneten Katalysator gefunden und zusammen mit dem CAT Catalytic Center, einer Forschungseinrichtung in Aachen, weiterentwickelt hatten. Er erlaubt es, das reaktionsträge CO2 auf effiziente Weise zur Reaktion zu bringen.
