Industrie + Technik

Evonik Industries und das US-Chemieunternehmen Dow wollen ein Evonik-Verfahren zur Direktsynthese von Propylenglykol (PG) aus Propylen und Wasserstoffperoxid zur Marktreife bringen. Bis Ende 2020 soll in Hanau eine Pilotanlage entstehen. Im Jahr 2018 lag der weltweite Bedarf an PG bei 1,9 Mio. Tonnen. Die farb- und geruchlose Flüssigkeit dient zur Produktion von Polyesterharzen oder als Enteisungsmittel; es ist Lebensmittelzusatzstoff und Feuchthaltemittel in Kosmetik- sowie Pflegeprodukten. Dow ist der weltweit größte PG-Hersteller, Evonik gehört zu den größten Wasserstoffperoxidproduzenten.

Meldung

Evonik und Dow: Propylenglykol

Evonik Industries und das US-Chemieunternehmen Dow wollen ein Evonik-Verfahren zur Direktsynthese von Propylenglykol (PG) aus Propylen und Wasserstoffperoxid zur Marktreife bringen. Bis Ende 2020 soll in Hanau eine Pilotanlage entstehen. Im Jahr 2018 lag der weltweite Bedarf an PG bei 1,9 Mio. T...

Prof.Dr.Dr.-Ing.E.h.

Die energetische und stoffliche Nutzung von Sonnenenergie in sonnenreichen Gebieten der Erde mit CO-Verwertung zu koppeln, hat das Potenzial, Erdöl als Ressource abzulösen. Zudem könnten dort neue Kohlekraftwerke sinnvoll sein.
Die durchschnittliche jährliche Sonnenscheindauer beträgt in Deutschland zirka 1550 Stunden, in Südspanien sind es etwa 3000 und in Katar 3550. Der Physiker Gerhard Knies (1937 – 2017) propagierte die Vision der Nutzung der Sonnenenergie zur Stromproduktion an sonnenreichen Standorten der Welt. Der Ökostrom aus der Wüste sollte sowohl lokal genutzt als auch durch Hochspannungsgleichstromübertragung in Industrieregionen transferiert werden. Die Desertec1) genannte Vision kam aber über die Planungsphase nicht hinaus, insbesondere weil Siemens, Bosch, Bilfinger, Eon und andere Unternehmen aus dem Vorhaben ausstiegen.2) Die Zukunft von Desertec ist ungewiss.<h2>Billiger Solarstrom für die stoffliche Nutzung von CO2</h2>Aussichtsreicher als das ursprüngliche Desertec-Projekt scheint eine Weiterentwicklung, Desertec II, nämlich die Sonnenenergie zu nutzen, um damit CO₂ als Rohstoff zu verwerten. Dies beschreibt etwa der Ulmer Zukunftsforscher Franz-Josef Radermacher, Koordinator der Global-Marshall-Plan-Initiative.3)Die Sonnenenergie wird in Solarthermie- – oder wahrscheinlich günstiger in Photovoltaikanlagen – in Strom umgewandelt, um damit Meerwasser zu entsalzen. Bei der Elektrolyse des Wassers entstehen Wasserstoff und Sauerstoff. Der Wasserstoff gelangt flüssig in Pipelines und mit Tankschiffen zum Beispiel nach Mitteleuropa. Noch vorteilhafter wäre es, CO₂ – gewonnen aus Abgasen der Industrie in Mitteleuropa – verflüssigt in die Wüstenstandorte mit dem preiswerten Solarwasserstoff zu transportieren (Abbildung S. 29).<figure><img src="https://media.graphcms.com/fE0ayPVTOmwVdRysU8Qw"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Das Prinzip des Projekts Desertec II.</figcaption></figure>
Aus CO₂ und Wasserstoff wird dann Methanol hergestellt, das zum Aufbau einer petrochemischen Industrie oder als Treib- oder Energierohstoff dient. Methanol kann Erdgas und Erdöl direkt ersetzen.4)Auch den Vorschlag,5) neue Kohlekraftwerke in sonnenreichen Gegenden Südeuropas oder in Wüstengebieten (etwa in Nordafrika) zu bauen und das Abgas (CO₂) zu nutzen, greift Radermacher auf. Steinkohle ließe sich zum Beispiel aus Kolumbien oder Südafrika importieren, wo sie im Tagebau abgebaut wird. Die Kohle kann am Ort der Förderung oder in den Hafenstädten in Methanol suspendiert und zu den Solarthermie- oder Photovoltaikanlagen transportiert werden.So ließen sich die sonnenreichen Staaten in Nordafrika sinnvoll industrialisieren, nämlich durch Export der Ankersubstanz Methanol oder deren Nutzung als Chemierohstoff für eine Petrochemie vor Ort (Abbildung S. 30). „Hier gibt es große Chancen für Afrika und die Welt. Vor allem die Sahara ist ein echter Joker. Es gilt, die Potenziale in Afrika und in Teilen des Nahen Ostens für netzbasierte erneuerbare Energie zu nutzen: Sonne, Wind und Wasser. Sonne vor allem in den Wüsten,“, skizziert Radermacher in seiner Vision und hält einen „Energie-Wohlstand“ in Nordafrika für möglich.<figure><img src="https://media.graphcms.com/72E1cOiRNikhe6yhae1K"><figcaption><label>Abb. 2: </label>Methanol als Energie- und Chemierohstoff.9)</figcaption></figure>
Bundesentwicklungsminister Gerd Müller unterstützt das Projekt und sagte dem Handelsblatt im September 2016: „Wir brauchen einen Paradigmenwechsel und müssen begreifen, dass Afrika nicht der Kontinent billiger Ressourcen ist, sondern die Menschen dort Infrastruktur und Zukunft benötigen.“<h2>Jenseits von Afrika</h2>Der Aufbau einer Methanolwirtschaft in Nordafrika kann nur mit Geld der reichen Staaten mit funktionierender Wirtschaft auf den Weg gebracht werden. Anders sieht es auf der arabischen Halbinsel aus.Saudi-Arabien zum Beispiel ist eines der reichsten Länder der Welt – durch seine Ölexporte. Saudi-Arabien exportiert so viel Erdöl wie kein anderes Land und besitzt die zweitgrößten Weltölreserven. Dennoch will das Königreich mit dem Plan Saudi Vision 2030 die Erdölabhängigkeit verringern. Die Staaten des Golfkooperationsrats – Saudi-Arabien, Vereinigte Arabische Emirate, Kuwait, Katar, Oman und Bahrain – wollen Sonnen- und Windenergie stärker nutzen. Insbesondere für Solaranlagen sind die Voraussetzungen glänzend. Die Sonnenenergie könnte den Stromverbrauch beispielsweise der Klimaanlagen decken.Saudi-Arabien ist hier Vorreiter. Die größte Photovoltaikanlage der Welt ging kürzlich in Abu Dhabi auf einer Fläche von acht Quadratkilometern in Betrieb: 3,2 Millionen Module mit einer Leistung von 1 177 Megawatt; die Investitionskosten liegen bei 760 Millionen Euro, der Strompreis soll 2,13 Cent pro Kilowattstunde betragen. In Deutschland kostet der Strom aus der Steckdose über 30 Cent pro Kilowattstunde.Langfristig geht die bisherige Basis des Wohlstands, Erdöl, bei den Staaten des Golfkooperationsrats zu Ende. Die für Desertec II diskutierte Methanolwirtschaft könnte den Wohlstand sichern. Als CO₂-Quelle kämen in Arabien flüssiges CO₂ aus Industrienationen, CO₂ aus dem Abgas neuer Kohlekraftwerke auf Basis importierter Steinkohle und die CO₂-Abgase der heimischen Petrochemie infrage.<h2>Woher das CO2 nehmen?</h2>Die ultimativen CO2-Quellen sind die Luft, die Ozeane und bedingt Biomasse. CO₂ aus der Luft zu gewinnen, ist bei dem geringen Gehalt von 400 ppm aufwendig, auch wenn es technische Entwicklungen gibt wie den CO₂-Staubsauger des Schweizer Start-ups Climeworks.6)Als führende Technologienation war und ist Deutschland maßgeblich an der Entwicklung von Industrien und Techniken beteiligt, die CO₂ emittieren. Deshalb ist es eine ethische Pflicht der deutschen Wissenschaftler, Ingenieure und Manager, besondere Anstrengungen zu unternehmen, Ressourcen zu schonen und den Klimawandel zu bekämpfen. Es ist positiv, dass sich junge Menschen bei Freitagsdemonstrationen zu Wort melden und Politikern sowie Unternehmensführern Dampf machen und Maßnahmen fordern. Dies darf aber kein Rückenwind für falsche Konzepte sein.Weltweit kann die Methanolwirtschaft dazu beitragen, die Rohstoffversorgung zu sichern und den Treibhauseffekt einzudämmen. Länder wie China und Indien, die mittelfristig nicht auf Kohle verzichten können, werden sie nutzen. Die 120 größten Kohlekonzerne planen oder bauen etwa 1400 neue Kraftwerke in 59 Ländern. Dies vergrößert Umwelt- und Klimaschutzorganisationen wie Urgewald aus Deutschland zufolge die heutigen Kapazitäten um ein Drittel, etwa 670 Gigawatt.Der deutsche Alleingang – nach „Atomkraft: Nein Danke“ nun „Kohle: Nein Danke“ – fällt da kaum ins Gewicht.7) Hoffnungsträger und Vorreiter sind Projekte wie Carbon2Chem,8) MefCO2 und E-CO2Met von Konsortien, an denen etwa Thyssenkrupp, RWE, die Fraunhofer- und Max-Planck-Gesellschaft sowie Raffinerien beteiligt sind. Es ist nicht verständlich, dass die großen deutschen Energie- und Chemieunternehmen die Methanolwirtschaft als Zukunftstechnologie nicht stärker aufgreifen.<figure><img src="https://media.graphcms.com/WGeRdWpNQ1agSTn1QaEF"><figcaption><label>Abb. 3: </label>Foto: Simon Kraus/Adobe Stock</figcaption></figure>
<h2>Der Autor</h2>Heribert Offermanns, Jahrgang 1937, ist Chemiker und war Mitglied des Vorstands von Degussa bis zum Jahr 2000, überwiegend verantwortlich für Forschung und Technik. Er war unter anderem Mitglied des Senats der DFG, des Präsidiums der GDCh und Vorsitzender des Fonds der chemischen Industrie.<div><img src="https://media.graphcms.com/FwhhD2jzSySSMWXgiNxo">

</div><h2>AUF EINEN BLICK</h2>Desertec-Varianten sind eine Zwischenlösung auf dem Weg zu einer Weltwirtschaft ohne fossile Rohstoffe.Die ultimative Kohlenstoffquelle ist das CO2 aus der Luft, dessen wirtschaftliche Gewinnung eine Herausforderung für die Wissenschaft ist.„Desertec II“ ist im Rahmen der Global-Marshall-Plan-Initiative ein Weg, um die wirtschaftliche Situation in Sonnengebieten wie Afrika zu verbessern.
<ul><li>
1 <a href="https://www.planet-wissen.de/technik/energie/solarenergie/pwieprojektdesertec100.html" target="_blank">www.planet-wissen.de/technik/energie/solarenergie/pwieprojektdesertec100.html</a></li><li>
2 <a href="https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspolitik/wuestenstrom-projekt-" target="_blank">www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspolitik/wuestenstrom-projekt-</a> desertec-ist-gescheitert-13207437.html</li><li>
3 H. J. Radermacher: Die internationale Energie- und Klimakrise überwinden, Austria Forum, Ulm 2019; siehe auch: C. Brüssel, B. F. Waldner, D. Härthe et al.: Europa fit machen für die Zukunft, Senat der Wirtschaft 2019; H. J. Radermacher: Vortrag „Klima, Technik, Zukunft – was kommt auf uns zu?“ Aachen 03.04.2019, <a href="https://video.fsmpi.rwth-aachen.de/" target="_blank">https://video.fsmpi.rwth-aachen.de/</a> gi-aachen/14371</li><li>
4 H. Offermanns, Nachr. Chem. 2016, 64, 778; W. Keim, H. Offermanns, Angew. Chem. 2007, 119, 6116; G. A. Olah, Angew. Chem. 2005, 117, 269; W. Keim, H. Offermanns, Erdöl Erdgas Kohle 2016, 132, 1</li><li>
5 H. Offermanns, F. X. Effenberger , W. Keim, L. Plass, Chem. Ing. Tech. 2017, 89, 270</li><li>
6 <a href="https://edison.handelsblatt.com/erklaeren/" target="_blank">https://edison.handelsblatt.com/erklaeren/</a> climeworks-staubsauger-gegen-den-klima wandel/22913604.html</li><li>
7 H. Offermanns, Chem. Unserer Zeit 2019, 53, 202</li><li>
8 M. Reuter, Nachr. Chem. 2019, 66, 516</li><li>
9 M. Bertau, K. Räuchle, H. Offermanns, Chem. Unserer Zeit 2015, 49, 312</li></ul>

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