Covestro ist ein bedeutender Forschungserfolg bei der Nutzung pflanzlicher Rohstoffe in der Kunststoffproduktion gelungen: Die wichtige Grundchemikalie Anilin lässt sich jetzt aus Biomasse gewinnen. Der Werkstoffhersteller hat dafür zusammen mit Partnern – zunächst im Labor – ein komplett neues Verfahren entwickelt. Bisher wird Anilin weltweit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl hergestellt. Es spielt in der chemischen Industrie eine bedeutende Rolle und wird als Ausgangsstoff für zahlreiche Produkte gebraucht.

Nach dem Erfolg im Labor will Covestro das neue Verfahren nun zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft weiterentwickeln. Zunächst soll es in einer Versuchsanlage in größere technische Dimensionen überführt werden. Endgültiges Ziel ist, die Herstellung von biobasiertem Anilin im Industriemaßstab zu ermöglichen. Das wäre ein absolutes Novum in der Kunststoffbranche.

Absolutes Novum
Derzeit werden weltweit rund 5 Mio. t Anilin produziert, wobei das Volumen im Schnitt um rund 5% pro Jahr wächst. Covestro zählt mit einer Produktionskapazität von etwa 1 Mio. t zu den führenden Herstellern. Das Unternehmen benötigt Anilin als Vorstufe für Polyurethan-Hartschaum, einen hocheffizienten Dämmstoff für Gebäude und Kühlgeräte.

„Es besteht am Markt ein hohes Interesse an ökologisch vorteilhaften Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe“, sagt Dr. Markus Steilemann, im Covestro-Vorstand zuständig für Innovation, Marketing und Vertrieb. „Anilin aus Biomasse zu gewinnen, ist ein weiterer wichtiger Schritt, um die Chemie- und Kunststoffindustrie unabhängiger von den knappen fossilen Rohstoffen und den Marktschwankungen zu machen. Wir folgen damit unserer Vision, die Welt lebenswerter zu machen.“

„Das in der Entwicklung befindliche Verfahren nutzt nachwachsende Rohstoffe und führt im Vergleich zur konventionellen Technik zu einem deutlich verbessertem CO2-Fußabdruck des Anilins“, betont Projektleiter Dr. Gernot Jäger. „Somit können auch unsere Kunden den CO2-Fußabdruck ihrer Produkte auf Anilin-Basis klar verbessern.“ Außerdem fänden die Reaktionen unter milderen Bedingungen statt. Die ökologischen Aspekte des Verfahrens werden ganzheitlich auch durch externe Institute bewertet.

Kohlenstoff zu 100% aus Biomasse
Derzeit gewinnt die Branche das Anilin aus Benzol, einem Rohstoff auf Basis von Erdöl. Stattdessen lassen sich aber auch industrielle Zucker verwenden, die heute schon als nachwachsende Rohstoffe im großtechnischen Maßstab etwa aus Futtermais, Stroh oder Holz gewonnen werden. In dem neu entwickelten Verfahren wird ein industrieller Zucker zunächst mithilfe eines Mikroorganismus als Katalysator in ein Zwischenprodukt umgewandelt. Daraus wird dann in einem zweiten Schritt durch chemische Katalyse das Anilin gewonnen. „Hundert Prozent des im Anilin enthaltenen Kohlenstoffes stammen somit aus nachwachsenden Rohstoffen“, betont Jäger.

Um das Verfahren weiterzuentwickeln, arbeitet Covestro mit der Universität Stuttgart, dem CAT Catalytic Center an der RWTH Aachen University sowie Bayer zusammen. „Dieses interdisziplinäre, motivierte Team vereint alle benötigten Expertisen auf sehr hohem Niveau und bildet die Basis für den weiteren Erfolg“, sagt Jäger. Das langfristige Forschungsprojekt wird über zweieinhalb Jahre vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) als Projektträger finanziell unterstützt.

Das Unternehmen benutzt bereits jetzt nachwachsende Rohstoffe in verschiedenen Produkten. So hat es einen Härter für Lacke entwickelt, bei dem bis zu 70% des Kohlenstoffgehalts aus Pflanzen stammen. Auch Kohlendioxid entwickelt sich zunehmend zu einem alternativen Rohstoff. Seit 2016 stellt Covestro ein Vorprodukt für Polyurethan-Weichschaum her, das bis zu 20% CO2 anstelle von Erdöl enthält. Gleichzeitig erforscht und entwickelt das Unternehmen zahlreiche weitere Produkte auf CO2-Basis.