Den Klimawandel und das Artensterben aufzuhalten und die Energie- und Rohstoffversorgung zu sichern sind nur einige der brennenden Themen, die uns vor große Herausforderungen stellen. In der Chemieindustrie beginnt ein Rohstoffwandel. Immer häufiger werden Pflanzen für die Herstellung von Chemikalien oder Pharmazeutika genutzt. Das Evonik-Geschäftsfeld Chemie ist u.a. im „World Business Council for Sustainable Development" vertreten, und es engagiert sich in der Weißen Biotechnologie, die großes Potential für eine nachhaltige Chemieindustrie hat, und die wiederum stark von der biologischen Vielfalt abhängig ist. Welche Rolle spielt vor diesem Hintergrund für Evonik die Biodiversität, über die kürzlich auf der UN-Konferenz in Bonn diskutiert wurde? Und was leistet die Chemie, um Prozesse energieeffizienter und nachhaltiger zu machen? Dr. Michael Reubold sprach darüber mit Dr. Klaus Engel, Mitglied des Vorstands von Evonik Industries und verantwortlich für das Geschäftsfeld Chemie.

CHEManager: Herr Dr. Engel, die Weiße Biotechnologie nutzt Biomasse anstelle fossiler Rohstoffe, verbraucht weniger Energie, verursacht geringere Emissionen und sorgt so generell für eine günstigere CO2-Bilanz. Ist sie das Allheilmittel der Zukunft mit dem wir dem Klimawandel Herr werden und aus der Abhängigkeit vom Erdöl fliehen können?

K. Engel: Die Weiße Biotechnologie ist noch kein Allheilmittel, aber bereits heute eine gute Alternative mit enormem Zukunftspotential. Die chemische Industrie nutzt traditionell petrostämmige Rohstoffe sowohl für die Energieerzeugung als auch als Ausgangsbasis zur Weiterveredelung. Diese Rohstoffbasis ist auch auf längere Sicht unverzichtbar, jedoch können nachwachsende Rohstoffe als Alternative zu fossilen Rohstoffen in manchen chemischen Anwendungen prinzipiell zur Verringerung des Treibhauseffekts beitragen. Deshalb wird sich die Forschung und Entwicklung in den kommenden Jahren den nachwachsenden Rohstoffen verstärkt zuwenden.

Wo werden Forschungsschwerpunkte liegen?

K. Engel: Die Weiße Biotechnologie umfasst fermentative und enzymatische Verfahren, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch viel versprechende Alternativen zu chemisch-physikalischen Prozessen bieten. So laufen Produktionsprozesse auf Basis pflanzlicher Rohstoffe in der Regel bei niedrigeren Temperaturen, niedrigerem Druck und mit einer höheren Selektivität ab und verbrauchen daher im Reaktionsschritt weniger Energie. Und das bei gleichzeitig geringeren Abfallmengen aufgrund besserer Nutzung der Ressourcen. Auf dem Gebiet der Gewinnung dieser Wertstoffe aus den oft wässrigen Lösungen sind jedoch noch Verbesserungspotentiale zu heben.

Experten prognostizieren, dass bereits im Jahr 2010 zwischen 10 und 20 % aller chemischen Stoffe biotechnologisch hergestellt werden. Welche Strategie verfolgen Sie beim Einsatz der Biotechnologie?

K. Engel: Evonik hat sich im Geschäftsfeld Chemie das Ziel gesetzt, den Anteil nachwachsender Rohstoffe innerhalb der nächsten fünf Jahre von 5 auf 10 % zu steigern. Schon seit langem wird bei vielen Projekten der Einsatz pflanzlicher Rohstoffe systematisch geprüft, um unabhängiger von klassischen petrochemischen Grundstoffen zu werden. Diesem strategischem Ziel dient auch das Anfang 2007 eröffnete Zentrum für Weiße Biotechnologie, das „Science-to-Business-Center Bio" in Marl, für das wir rund 50 Mio. € Forschungsgelder bereitstellen. Das Projekt wird von der Europäischen Union kofinanziert und durch das Bundesland Nordrhein-Westfalen gefördert.

Wo setzt Evonik heute schon nachwachsende Rohstoffe ein?

K. Engel: Bereits heute nutzt Evonik biotechnologische Verfahren im kommerziellen Maßstab, um z. B. Aminosäuren für die Tierernährung mit deutlich geringerem Energieaufwand herzustellen. Auch die von uns produzierten Wirkstoffe für kosmetische Anwendungen basieren zu 75 % auf natürlichen Rohstoffen. Dies entsprach 2007 einem Einsatz von immerhin mehr als 700.000 t nachwachsender Rohstoffe.

Gibt es konkrete Projekte, in denen sich Evonik für den Erhalt der Artenvielfalt engagiert, insbesondere Länder in Übersee?

K. Engel: Auf den Philippinen z. B. haben wir am Kraftwerksstandort Mindanao ein Aufforstungsprojekt gestartet. Inzwischen wurden bereits über 65.000 Bäume neu gepflanzt. An weiteren Standorten mit Nähe zu Gebieten mit hoher Bio­diversität wie z. B. im US-amerikanischen Mobile/Alabama ist die Konservierung des sensitiven Umfeldes Bestandteil der Standort-Nachhaltigkeitspolitik. Auch so etwas gehört zu unserer weltweiten Vorsorge im Sinne der Biodiversität.

Früher galt - nachsorgender - Umweltschutz als Kostenverursacher. Heute ist Klima- und Umweltschutz nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch vorteilhaft. Welche Ziele hat sich Evonik dabei gesetzt?

K. Engel: Als fester Bestandteil unserer Nachhaltigkeitsphilosophie ist der Umweltschutz in die Steuerung der Geschäftsprozesse integriert. Wir treiben daher auch die Entkopplung des Wachstums von Ressourcenverbrauch und Umweltbelastung in unserem Chemiebereich mit einem ambitionierten Ziel voran: Bis zum Jahr 2014 wollen wir die Emissionen von Treibhausgasen um 20 % reduzieren. Bezogen auf das Jahr 2004 haben wir uns diesem Wert bereits um mehr als einem Drittel genähert. Gleiche Anstrengungen unternehmen wir auch beim Wasserverbrauch und den Produktionsabfällen, deren spezifische Mengen in zwei Jahren um jeweils 35 bzw. 20 % gesunken sind. Auch in stark wachsenden Märkten wie z. B. China wollen wir in Bezug auf Nachhaltigkeit ehrgeizig sein: Dort lautet das Ziel, bis 2010 den Energieverbrauch um 20 % zu reduzieren.

Trotz aller Anstrengungen unserer Branche wird der Vorschlag der EU-Kommission zur Energie- und Klimapolitik - Stichwort Emissionshandel - der Situation der Chemieindustrie nicht gerecht. Was wünschen Sie sich diesbezüglich?

K. Engel: Bei einem weltweit agierenden Unternehmen wie Evonik sind regionale gesetzliche Vorgaben zum Klimaschutz wettbewerbsverzerrend. Nur bei international vereinbarten Klimaschutzzielen ist eine Benachteiligung von Firmen mit Sitz in Europa zu vermeiden; insofern appellieren wir an alle politisch Verantwortlichen, verlässliche regulatorische und politische Rahmenbedingungen zu schaffen, die eine langfristige Planungs- und Investitionssicherheit gewährleisten und eine Verlagerung von Emissionen in weniger stringent geregelte Regionen vermeiden. Darüber hinaus sollte der Emissionshandel der besonderen Situation der Chemieindustrie mit teilweise sehr energieintensiven Vorstufen Rechnung tragen und eine technologie­orientierte Allokation von Emissionszertifikaten durch z. B. Benchmarking zulassen.

Energieeffizienz ist ein Schlüsselthema zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der Chemischen Industrie. Welche energieeffizienten Verfahren entwickelt Evonik, wo werden sie eingesetzt?

K. Engel: Aufgrund kontinuierlicher Innovationen werden neue oder bereits bestehende Produkte mit immer geringeren Ressourceneinsatz und Belastungen für die Umwelt hergestellt. Für den effizienten Einsatz von Ressourcen sprechen dabei grundsätzlich nicht nur Umweltgesichtspunkte. Auch aus Kostengründen werden die Ausbeuten unserer Verfahren durch Weiterentwicklung von speziellen Katalysatoren weiter optimiert und energieintensive Prozesse seit vielen Jahren kontinuierlich auf Einsparpotentiale überprüft und verbessert. Ingenieure und Chemiker sind laufend damit beschäftigt, zukunftweisende Lösungen noch weiter zu entwickeln, um die Energieeffizienz zu erhöhen. Ein Beispiel dafür war unser Projekthaus Prozessintensivierung. Ergebnisse der dort entwickelten neuartigen Reaktorkonzepte sind direkt in unsere Anlagenentwicklung eingeflossen.

Können Sie Beispiele nennen?

K. Engel: Wie erfolgreich wir damit sind, zeigen folgende drei Beispiele aus Deutschland:An einem unserer Standorte konnten wir etwa durch entsprechende technische Innovationen das Dampfdruckniveau von 19 bar auf 13 bar absenken und hierdurch zusätzlich jährlich eine Million kWh Strom gewinnen. An einem anderen Standort wurde durch den Einbau einer modernen, an den aktuellen Strombedarf des Werkes angepassten Turbine eine deutliche Steigerung in der Stromerzeugung und damit des Gesamtwirkungsgrades erzielt. Unter den spezifischen Gegebenheiten an diesem Standort konnte die Turbinenleistung um 38 % und der Gesamtwirkungsgrad um 8 % erhöht werden. Durch die betriebsübergreifende Optimierung der Energieströme im Verbund der dort vorhandenen Chemieanlagen werden an einem dritten Standort seit 2006 pro Jahr 11.000 t Dampf und damit 2.200 t CO2-Emissionen eingespart.

Die Chemische Industrie verbraucht zwar große Mengen an Energie zur Herstellung von Stoffen und kann hier, wie Sie gerade an den Beispielen gezeigt haben, noch Einsparpotentiale realisieren. Aber ihre Produkte helfen darüber hinaus, die Energieeffizienz in der Wirtschaft und im Alltag zu steigern. Die Innovationen der Chemischen Industrie sind ein wertvoller Beitrag, um dem Klimawandel zu begegnen. Was tragen Evonik-Produkte zum Klima- und Umweltschutz bei?

K. Engel: Evonik leistet in allen drei Geschäftsfeldern Beiträge zum Klimaschutz. Weltweit bieten wir Produkte und Kundenlösungen an, die helfen, Energie effizienter zu nutzen und damit natürliche Ressourcen zu sparen sowie CO2-Emissionen zu reduzieren. Dadurch werden sich auch zukünftig eine Vielzahl von neuen Marktchancen für Produkte und Kundenlösungen ergeben, die eine weitere Steigerung der Energieeffizienz ermöglichen.

Im Geschäftsfeld Chemie z. B. mit Separion, einem keramischen Separator für Lithiumionenbatterien. Dieser wird den Markt für Lithiumionenbatterien in Zukunft revolutionieren: Das Material macht Batterien künftig sicherer, leistungsfähiger und langlebiger. In herkömmlichen Lithiumionenbatterien trennt eine Kunststoffmembran Anode und Kathode; diese verliert ab 140 Grad Celsius ihre Stabilität. Die Folge ist ein Kurzschluss. Separion schließt dies aus und ermöglicht erstmals den Einsatz großvolumiger Lithium­ionenbatterien. Mit dieser Innovation war ein Evonik-Team für den Deutschen Zukunftspreis 2007 nominiert. Über 50 Mio. € hat Evonik dafür bisher in Forschung und Entwicklung investiert; nun steht die Ernte dieser Arbeit an: In Marl können wir schon heute jährlich 3 Mio. Quadratmeter des Materials produzieren. Evonik stellt zudem die für Batterien notwendigen Anoden und Kathoden her und lässt diese mit Partnern in Kamenz/Dresden in Serie zu Batteriezellen zusammenbauen.

Ein weiteres Beispiel: Evonik ist weltweit der einzige Hersteller aller drei für die Performance von Autoreifen relevanten Verstärkerfüllstoffe: Industrieruße (Carbon Black), Kieselsäure (Silica) und Silane. Wir sind Marktführer bei Rubber Silica sowie Organosilanen und zweitgrößter Carbon Black-Produzent. Alle diese Komponenten tragen entscheidend zum Leistungsprofil eines Reifens bei. Dabei hat der Rollwiderstand neben den sonstigen Leistungseigenschaften eines Reifens wie z. B. Verschleiß und Fahrsicherheit eine besondere Bedeutung. Denn je niedriger er ist, desto geringer ist der Spritverbrauch, und damit sinken auch die CO2-Emissionen. Durch das optimale Zusammenspiel aller Komponenten lassen sich bis zu 10  % weniger Rollwiderstand erreichen - mit dem Ergebnis von 3 bis 8  % Kraftstoffeinsparung.

Neben diesen Beispielen bietet Evonik weitere Materialien zur Senkung von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen an, z. B. Materialien für den Leichtbau, wie den sehr steifen, aber leichten Strukturschaum Rohacell. Aus ihm lassen sich Bauteile wie Motorhauben oder Spoiler in Sandwich-Compo­site-Bauweise herstellen.

Moderner Leichtbau forciert auch zusehends den Einsatz von Hochleistungsklebstoffen. So bringt die Verwendung von einem Kilogramm Epoxydharzklebstoff eine Gewichtseinsparung von 25 kg am Fahrzeug - bei gleichzeitig höherer Steifigkeit der geklebten Karosserie. Diese Beispiele unterstreichen den Anspruch von Evonik, auch in der Automobilindustrie mit innovativen Lösungen nachhaltige Beiträge zur Energieeffizienz zu leisten.

Evonik Industries will bis 2010 rund 4 Mrd. € an Investitionsmitteln zur Verfügung stellen, davon alleine 2,5 Mrd. € für das Geschäftsfeld Chemie. Sollen diese Investitionen auch in Projekte zur Steigerung der Energieeffizienz und des Klimaschutzes fließen?

K. Engel: Einen Großteil unserer Investitionsmittel stellen wir für Produkte bereit, mit denen unsere Kunden in der Lage sind, Energie umweltfreundlich zu erzeugen oder durch innovative Technologien Energien einzusparen. Damit werden wir auch in Zukunft einen signifikanten Beitrag zur CO2-Minderung leisten. So produziert Evonik Silane als Vorprodukte für polykristallines Silizium, das für den Bau von Fotovoltaikanlagen benötigt wird. Für neue Silananlagen stellt Evonik einen hohen dreistelligen Millionenbetrag zur Verfügung.

Auch unsere Kompetenz im Automotivebereich wollen wir ausbauen. Bei einem „3-Liter-Auto", das u.a. dank Evonik-Technik ein Drittel Sprit sparen kann, kommen neben einer leistungsfähigen Lithiumionenbatterie und modernen Hydraulikölen auch Hochleistungskunststoffe und Plexiglas zur Gewichtsreduktion zum Einsatz.

Unsere weltweite Präsenz verstärken wir u.a. durch eine Investition an unserem Standort im Shanghai Chemical Industry Park. Hier entsteht ein Methacrylatverbund, in dem sowohl das Vorprodukt Methylmethacrylsäure als auch eine Reihe von Derivaten für den chinesischen und die asiatischen Märkte produziert werden. Mit 250 Mio. € ist dies die zweitgrößte Investition, die jemals im Geschäftsfeld Chemie getätigt wurde.