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Rohstoffmix der Zukunft

Wann endet das Ölzeitalter?

| Autor: Anke Geipel-Kern

Entscheidend für den Rohstoffwandel in der Chemie ist also die Versorgungssicherheit. Und hier liegt ein wichtiger Knackpunkt. Experten wie beispielsweise die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe verweisen auf die begrenzte Anbaufläche für Biomasse in Deutschland. Ohne den Import von Rohstoffen nach Deutschland, so warnt auch der VCI, werde eine Ökonomie auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen nicht funktionieren.

Doch der Druck in den Märkten wächst: „Die Nachfrage nach Produkten, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, steigt,“ berichtet Dr. Martin Budermüller, Chief Technology Officer der BASF. Für den Übergang auf nachwachsende Rohstoffe braucht die Industrie neue biotechnologische und chemische Synthesestrategien und Herstellungsprozesse, die wirtschaftlich mit den etablierten Synthesewegen mithalten können. Das bevorzugte Szenario der Bioraffinerie, die Kraftstoff- und Chemikalienherstellung verzahnt, stammt deshalb aus der Erdölindustrie.

Die Erdölindustrie steht bei den integrierten Konzepten Pate

Bioraffination sei letztendlich nichts anderes als die Übertragung von Effizienz und Logik der fossil-basierten chemischen und stoffwandelnden Industrie sowie der Produktion von Energie auf die Biomasse-Industrie, sagt Professorin Birgit Kamm, Leiterin des Forschungsinstituts „Bioaktive Polymersysteme“ (Biopos). Die „Bioraffinerie“, also die industrielle Aufspaltung von Biomolekülen wie Zucker oder Zellulose in chemische Roh- oder Brennstoffe, unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Prozessen. Schlüsseltechnologie ist die Fermentation.

Doch damit Chemikalien künftig im Bioreaktor entstehen, brauchen die Entwickler die passenden Mikroorganismen, die das gesamte Pflanzenmaterial und damit auch Reststoffe wie Holzschnitzel oder Stroh aufschließen – inklusive der schwer zu knackenden Cellulose. Die Entwickler des Clariant-Verfahrens haben mehrere Jahre geforscht, bis das geeignete Enzymgemisch gefunden war, das als biologische Schere das Riesenmolekül in leicht verdauliche Einfachzucker wie Glucose, Arabinose und Xylose zerschneidet. Erst dieser Schritt ermöglichte die Fermentation zum Bioethanol. Der größte Charme des Straubinger Verfahrens liegt jedoch in einem schlüssigen Verwertungskonzept für das Lignin.

Der Holzzucker, der gemeinsam mit Cellulose die pflanzliche Zellwand bildet und am Ende als zähe, schwarze Masse zurückbleibt, wird verbrannt und die dabei entstehende Wärme zurück in den Prozess geführt. Dadurch entsteht ein energieautarker und damit wirtschaftlicher Prozess. Die Erfolgsmeldung des Clariant-Experten Andre Kolterman, Biokraftstoffe auf Basis von Agrarreststoffen seien in Produktion und Anwendung technologisch reif und verfügbar, lässt auch den Einsatz von Biomasse in der Chemieproduktion hoffen. Das Potenzial ist da.

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