Mit der „Dream Production” versucht die Bayer AG, klimaschädliches CO2 für die Herstellung von Schaumstoff zu nutzen. Ein Gespräch mit Peter Vanacker, Innovationsvorstand von Bayer MaterialScience.
Peter Vanacker
leitet seit 2011 bei Bayer MaterialScience den neu eingerichteten Bereich Global Industrial Marketing & Innovation. Zu seinen Aufgaben gehört außerdem die Verantwortung für Entwicklungsgeschäfte wie Funktionale Folien und Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Gleichzeitig ist Vanacker (Jahrgang 1966) Mitglied des Executive Committee und verantwortlich für die Region Lateinamerika. Der gebürtige Belgier erwarb an der Universität Gent ein Diplom in Polymertechnik. Er trat 1990 in die belgische Bayer N.V. ein. 1994 wechselte er zur Bayer AG und wurde zehn Jahre später – nach Führungspositionen in Brasilien und in den USA – Leiter der weltweit operierenden Business Unit Polyurethanes von Bayer MaterialScience.
bild der wissenschaft: Herr Vanacker, Anfang 2011 hat die Bayer AG ihre Pilotanlage für die „Dream Production” in Betrieb genommen. Hat sich das Projekt nach mehr als einem Jahr traumhaft gut entwickelt, oder ist ein Albtraum daraus geworden?
Peter Vanacker: Wir sind sehr zufrieden. Es ist alles sehr zügig gegangen, obwohl wir dabei Neuland betreten haben. Die Umsetzung des Kohlendioxids zu Polyolen (siehe Kasten unten „Der Traum vom Rohstoff CO2″) funktioniert reibungslos. Wir haben die erzeugten Polyole auch schon für die Herstellung von Polyurethan-Proben verwendet – der Schaumstoff hat absolut vergleichbare Eigenschaften wie das aus Erdölprodukten hergestellte Material.
Das CO2 bleibt sicher im Schaumstoff eingebaut?
Es kommt kein CO2 mehr heraus, sondern es ist nachhaltig chemisch im Polyurethan eingebaut. Wir haben das gründlich getestet, das ist unabdingbar für die Akzeptanz bei den Polyurethan-Verarbeitern. Wir müssen jeden Zweifel daran ausräumen, dass das neue Produkt ohne Abstriche das alte ersetzen kann.
Wird es genauso vielfältig einsetzbar sein wie das herkömmliche Polyurethan?
Das Produktspektrum ist genauso groß – von Weichschaum für Polstermöbel und Matratzen bis zu Hartschaum zur Gebäudedämmung. Bei der Wärmedämmung mit Polyurethan bin ich immer wieder von dem Gedanken fasziniert, dass man während der „Lebenszeit” des Produkts rund das 70-Fache dessen an Energie – und damit auch an CO2-Emissionen – spart, was man bei der Herstellung des Schaumstoffs aufgewendet hat. Wenn man nun künftig ein neues Polyurethan verwenden kann, das selbst zum Teil aus dem Klimagas CO2 produziert wurde, verstärkt sich der positive Effekt noch.
Wann werden nach Ihrer Schätzung die ersten Produkte aus dem neuen Polyurethan auf dem Markt sein?
Hier halte ich mich mit Spekulationen sehr zurück. Wir tun gut daran, Schritt für Schritt vorzugehen. Den ersten haben wir – nach den Vorarbeiten im Labor – mit unserer Pilotanlage getan. Der zweite muss sein, vom derzeit noch praktizierten Batch-Verfahren – der schubweisen Füllung und Entleerung des Reaktors – zu einer kontinuierlichen Produktion von Polyolen zu kommen. Dafür werden wir unsere Pilotanlage nachrüsten. Eine kontinuierliche Produktionsweise ist eine Grundbedingung dafür, um dann im dritten Schritt ein Scale-up zu realisieren – also die Vergrößerung des Produktionsmaßstabs, von der Pilotanlage zu einer richtigen industriellen Produktionsanlage.
Wann wollen Sie dies erreicht haben?
Die industrielle Produktion ist ab 2015 geplant. Aber dafür muss zuvor gewährleistet sein, dass die Ökobilanz des Verfahrens weiterhin stimmt: Der Einspareffekt von CO2-Emissionen muss über den gesamten Produktionszyklus gegeben sein. Wissenschaftler der RWTH Aachen University begleiten uns hier mit der Erstellung einer genauen Ökoeffizienz-Analyse. Die dürfte in der zweiten Hälfte 2012 vorliegen. Viel weiter in die Zukunft reicht ein anderes Projekt mit unserem Partner RWE: Überschüssiger Windstrom, der bislang verloren geht, soll zur Elektrolyse von Wasser genutzt werden, wobei Sauerstoff und Wasserstoff entstehen. Der Wasserstoff lässt sich nutzen, um CO2 zu Kohlenmonoxid, CO, umzusetzen. Dieses wiederum kann man für die Synthese von Isocyanat verwenden, neben dem Polyol die zweite Komponente der Polyurethan-Herstellung. Aber das ist ein deutlich längerfristigeres Projekt, dafür müssen sehr viele Bausteine zusammenpassen.
In welcher Hinsicht ist dieses Projekt für das Unternehmen Bayer wichtiger: als Weg, um ein wenig CO2 einzusparen, oder um ein positives Öko-Image zu bekommen?
Unter dem Strich sind wir als Unternehmen dazu da, Produkte herzustellen und auf dem Markt zu verkaufen. So viel Aufwand wie für die Dream Production würden wir nicht betreiben, nur um gut auszusehen. Unsere Produkte zunehmend nachhaltig herstellen zu können, ist einfach der richtige Weg. Und es ist sicher gut, in der öffentlichen Klimadiskussion darauf hinzuweisen, dass die Chemie ein Teil der Lösung ist und nicht ein Teil des Problems. Insofern ist der Ansatz „Tue Gutes und rede darüber” richtig. Aber erste Priorität hat immer, auf sinnvolle Weise verkaufbare Produkte herzustellen.
Seit wann trägt sich das Unternehmen mit dem Gedanken, CO2 als Rohstoff zu nutzen?
Die Idee, CO2 als Kohlenstoff-Baustein für Synthesen zu verwenden, ist alt. Aber sie ist bisher immer daran gescheitert, dass CO2 so reaktionsträge ist. Erst jetzt haben Bayer-Experten einen Katalysator gemeinsam mit Partnern identifiziert und weiterentwickelt. So wurde eine gangbare Lösung gefunden: in Gestalt des langgesuchten Katalysators, der das CO2-Molekül auf effiziente Weise aktiviert. Und es ist obendrein kein teures Katalysatormaterial aus irgendwelchen exotischen Seltenen Erden, sondern eine Verbindung des kostengünstigen ungiftigen Elements Zink.
War der Fund dieses Katalysators denn ein Glücksfall, also ein Zufallstreffer?
Nein, das war nichts anderes als systematische harte Arbeit. Es war ein umfangreiches Screening aller möglichen Katalysatorsubstanzen nötig, die sich vielleicht für diese Aufgabe eigneten. Gleichzeitig mussten die Experten eine – durch viel theoretische Vorarbeit gewachsene – Idee davon haben, wie sich die katalysierte Reaktion ungefähr abspielt, was für unerwünschte Nebenreaktionen zu erwarten sind und wie man diese vermeidet. Nur mit Glück wäre das nicht zu machen gewesen.
„Zink-Katalysator” hört sich simpel an. Kann man so etwas patentieren lassen?
Der Katalysator ist patentiert worden, und er ist keineswegs simpel. Die Basis ist zwar das altbekannte Metall Zink, das auch in vielen anderen Katalysatoren eine Rolle spielt. Aber es handelt sich um ein Molekül mit einer komplexen dreidimensionalen Struktur, das sehr trickreich konstruiert wurde, damit es seinen Job tut. Wir haben es hier also mit einem neuartigen Molekül zu tun und obendrein mit einem neuen Verfahren, in dem es agiert. Das war sehr wohl ein Patent wert.
Wie ist momentan das Echo aus den Märkten auf die Pilotanlage?
Wir stellen großes und breit gestreutes Interesse fest – Möbelhersteller, Baubranche, Automobilindustrie … Ich möchte hier kein Segment besonders herausheben.
Könnten Produkte aus dem CO2-verwertenden Schaumstoff als „grün” oder „klimaschonend” angepriesen werden?
Das kann ich mir durchaus vorstellen. Viele Industriezweige haben heute das Bestreben, nachhaltige Rohstoffe einzusetzen. Es passt in die Zeit. Da liegt es nahe, so etwas zu vermarkten.
Wenn sich das Ganze zu einem großen neuen Produktionszweig entwickeln sollte: Sind Sie sicher, dann überhaupt genug CO2 heranschaffen zu können?
Ich bin sehr zuversichtlich, dass CO2 auch in Zukunft wirtschaftlich zu bekommen sein wird. Es lag bei unserer Pilotanlage nahe, dass wir uns an den Energieerzeuger RWE gewandt haben, da der bereits eine CO2-Abscheideanlage für sein Rauchgas installiert hat. Ich kann mir aber gut vorstellen, dass in Zukunft auch andere Industriebereiche zu CO2-Lieferanten werden.
Kommen bereits Wettbewerber aus der Chemiebranche mit Kooperations- oder Lizenzanfragen auf Sie zu, weil sie ebenfalls CO2-basierten Schaumstoff herstellen möchten?
Schon. Wenn das Ergebnis der laufenden Ökoeffizienz-Analyse wie erwartet gut ausfallen sollte, wäre dies ein echter technologischer Durchbruch. Aber es ist viel zu früh, über eine Lizenzstrategie nachzudenken. Zunächst ist dies ein Forschungsprojekt und lediglich eine – mit öffentlichen Geldern geförderte – Pilotanlage. Wir müssen erst vollständig unsere Hausaufgaben machen und die nächsten Schritte abwarten.
Bayer fertigt in Ländern mit sehr unterschiedlichen Umweltstandards. Ist es da sinnvoll, an eine CO2-verwertende Schaumstoffproduktion in Brasilien, Malaysia oder China zu denken?
Dazu muss der Standort „stimmen”. Es sind die ganz normalen grundsätzlichen Fragen, die man sich vor jeder Investition stellen muss. Beispielsweise muss eine Kapazitätserweiterung in die Geschäftsstrategie passen, man braucht die nötige Infrastruktur, den Zugang zu den Ressourcen … Wenn all dies gegeben wäre, könnte man eine neue CO2-verwertende Anlage auch in Schwellenländern bauen.
Hat das Verfahren nicht nur dort eine Chance, wo aufgrund der nationalen Umweltgesetzgebung potenzielle Partner den Druck spüren, CO2 loswerden zu müssen?
Solche Fragen muss man sich zu gegebener Zeit stellen. ■
Das Gespräch führte Thorwald Ewe
