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Wissen & Umwelt

Grüne Chemie

Erdöl wird zunehmend knapp und auch die chemische Industrie muss langfristig umdenken. Kunststoffe, Farben und Medikamente könnten aus Biomasse hergestellt werden und damit Ressourcen und Umwelt schonen.

BASF, Biotechnikum, Ludwigshafen. Hier kommen nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzenöl zum Einsatz, von denen die Mikroorganismen leben. Mit HIlfe eines Pilzes (Ashbya gossypii) soll etwa das Vitamins B2 gewonnen werden. Copyright: BASF

Aus Pflanzenöl wird hier mit Hilfe von Pilzen Vitamin B2 gewonnen

Die Chemieindustrie hat bei deutschen Umweltschützern nicht mehr so einen schlechten Ruf wie noch vor 20 Jahren. So betonte zum Beispiel die grüne Bundestagsfraktion 2009, die Zivilisation sei nur mit Chemie denkbar und die Chemiebranche sei ein wichtiger Wirtschaftsmotor in Deutschland. Die Grünen wollen sich aber nicht anbiedern. Sie erwarten von der Chemie, dass sie den Umweltschutz entscheidend voranbringt und zum Beispiel in großen Mengen kompostierbare Kunststoffe herstellt.

Chemieindustrie muss nachhaltig werden

BASF-Anlage, in der der abbaubare Kunststoff Ecoflex hergestellt wird Unter dem Handelsnamen Ecoflex® bietet BASF biologisch abbaubare, aliphatisch aromatische Copolyester an. In industriellen Kompostieranlagen wird Ecoflex® innerhalb weniger Wochen abgebaut, ohne Rückstände zu hinterlassen. Ob in Formulierungen aus thermoplastischer Stärke und biologisch abbaubaren, synthetischen Polymeren, so genannten Stärkeblends, oder als Monoanwendung im Bereich flexibler Folien – mit Ecoflex® können dem Verbraucher vollständig biologisch abbaubare Verpackungen angeboten werden. Copyright: BASF

Anlage für biologisch abbaubares Plastik

"Ohne die Chemieindustrie kann das Ziel der EU, das Klima bis 2050 mit mindestens 80 % weniger CO2 zu belasten, nicht erreicht werden", betont Professor Uwe Lahl. Der Chemiker war 8 Jahre Ministerialdirektor im Bundesumweltministerium und ist ein Vordenker für eine grünere Chemikalienpolitik. In einer Studie mit dem Titel "Going Green: Chemie" hat er für die Heinrich-Böll Stiftung dargelegt, was eine nachhaltige Chemieindustrie anders machen kann als bisher.

So fordert er die verpflichtende Einführung von Kunststoffen, die sich nach einiger Zeit natürlich zersetzen. "Wir stellen schlicht die Frage, wieso eine Ver­packung mehr als 100 Jahre in der Umwelt stabil sein muss", so Lahl. Deshalb müsse die Politik der Industrie vorschreiben, wie lange eine Verpackung haltbar sein soll.

Zudem solle sich Plastik künftig besser recyceln lassen. "Es muss möglich sein, gebrauchte Kunststoffe wieder in ihre Bausteine zu zerlegen und aus ihnen dann wieder ohne Qualitätsverlust neue Kunststoffe herzustellen", fordert er. Gelinge dies, würden diese Kunststoffe weltweit zu einem Verkaufsschlager.

Chemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen

Prof. Uwe Lahl, Ministerialdirektor a.D. Geschäftsführer BZL Kommunikation und Projektsteuerung GmbH Gerne können Sie das Foto von Herrn Lahl auf Ihrer Website kostenfrei nutzen, als Credit bitte Heinrich-Böll-Stiftung/Eva Häberle angeben.

Vordenker: Prof. Uwe Lahl

Das Hauptziel von Lahl ist dabei, den Energie- und Rohstoffverbrauch der Chemieindustrie deutlich zu senken. Chemiefirmen sollen dazu ihre Verfahren durch Katalysatoren effizienter gestalten, Sonnenenergie für chemische Prozesse nutzen und in zweifacher Weise auch auf Natur setzen: Sie sollte Grundchemikalien für weitere Industrieprodukte aus Mais­stängeln oder Holzresten herstellen, oder unter Nutzung von Bakterien oder Hefen in geeigneten Bioraffinerien.

"Schon 2050 könnten mehr als 80 Prozent aller Chemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen stammen", glaubt Lahl. Etwa zehn Prozent der Rohstoffe, die deutsche Chemiefirmen nutzen, stammen von Pflanzen und Bäumen. Sie werden vor allem zu Spezial- und Feinchemikalien wie Klebstoffen und Tensiden für Waschmittel verarbeitet.

Industrie ist skeptisch

Der Verband der Chemischen Industrie (VCI) hält Lahl's Vision für utopisch. Basischemikalien wie Ether lassen sich zwar in Laboratorien aus Zucker oder Zellulose herstellen, erklärt Utz Tillmann, VCI-Hauptgeschäftsführer, "doch das ist nicht wirtschaftlich". Zudem könne Biomasse Erdöl mengenmäßig nicht ersetzen. Ein Rechenbeispiel: In einer modernen Anlage stellen Chemiefirmen mehr als 800.000 Tonnen Ether aus Erdöl her. Für die gleiche Menge Ether aus brasilianischem Zu­ckerrohr müßte man Pflanzen auf einer Fläche von 2200 Quadratkilometern anbauen - eine Fläche so groß wie Luxemburg. Und für die Herstellung von Ether aus Holz, wäre sogar noch eine viel größere Waldfläche nötig.

Ackerfläche für Chemie

Moderne Anlage zur Herstellung von Propylenoxid (PO) Die innovative Anlage von BASF und Dow bietet ökonomische und ökologische Vorteile. Im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen zur PO-Herstellung .

Diese Anlage braucht nur ein Fünftel der Energie

Professor Uwe Lahl widerspricht diesen Einwänden. Nach seinen Berechnungen würden rund 2 Millionen Quadratkilometer, etwa die Fläche von Mexico, ausreichen, um genügend nachwachsende Rohstoffe für Chemiefirmen aller Länder bereit zu stellen. Dabei brauche es keinen Konflikt mit der Nahrungsproduktion zu geben.

Zurzeit würden Landwirte auf etwa 15 Millionen Quadratkilometern Pflanzen für Lebens- und Futtermittel anbauen. Rund 4 Millionen Quadratkilometer Fläche haben sie in den letzten Jahren meist wegen fehlender Einnahmen oder falscher Bewirtschaftung aufgegeben. Mit anderen Worten, so Lahl, "mit einer vernünftigen Landnutzungspolitik gibt es ausreichend Fläche."

Chemieindustrie braucht Signale für den Umbau

Dem Chemieexperten Lahl ist klar, die Umstellung der Rohstoffversorgung der Chemieindustrie braucht Zeit. In den Laboratorien der Universitäten und der Firmen muss viel geforscht und entwickelt werden. Er erwartet aber auch Signale aus der Politik. "Sie muss Biomasse für die stoffliche Nutzung reservieren." Biomasse müsse erst stofflich eingesetzt und wiederverwertet werden, bevor sie am Ende des Lebenszyklus eventuell energetisch verwertet wird.

Biomasse zuerst für chemische Produkte nutzen

Uwe Lahl möchte der Nutzung von Biomasse in der Chemie vor der energetischen Nutzung Vorrang einräumen. Das chemische Element Kohlenstoff sei unverzichtbar, um Produkte wie Plastik, Pestizide und Arzneimittel herzu­stellen. Energie lasse sich hingegen mit Hilfe von Wind,  Wasser, Sonne oder der Erdwärme auch so herstellen. Maisstängel und Holzreste werden zurzeit aber vor allem für die Energieversorgung genutzt. Lahl fordert deshalb ein Umsteuern in der Politik, damit Biomasse vor allem auch für die Chemieindustrie zunehmend verwendet wird.

Autor: Dr. Ralph Heinrich Ahrens
Redaktion: Gero Rueter

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