Chemiebaustein aus Pflanzen statt Erdöl

Biomasse als Rohstoff zur Anilin-Produktion

20.06.2017 Anilin ist ein relativ einfach gebautes Molekül – aber wie viele besonders einfache Stoffe ist es ein enorm wichtiger Grundbaustein für die chemische Industrie. Bislang geschieht die Produktion von Anilin aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl, und zwar weltweit rund fünf Mio. t/a. Der Kunststoffproduzent Covestro trägt allein etwa eine Mio. t dazu bei.

Anzeige
Pflanzliche Biomasse könnte schon bald Erdöl als Rohstoff bei der Anilin-Produktion ablösen. Bild: Everilda / Spectral-Design / Xangai – Fotolia

Pflanzliche Biomasse könnte schon bald Erdöl als Rohstoff bei der Anilin-Produktion ablösen. Bild: Everilda / Spectral-Design / Xangai – Fotolia

Das Unternehmen benötigt Anilin als Vorstufe für Polyurethan-Hartschaum, einen hocheffizienten Dämmstoff für Gebäude und Kühlgeräte.

Nun hat der Werkstoffhersteller ein komplett neues Verfahren zur Synthese von Anilin entwickelt, und zwar ganz ohne Erdöl. Die wichtige Grundchemikalie Anilin lässt sich damit – bislang nur im Labor – aus Biomasse gewinnen. Dieser Forschungserfolg bei der Nutzung pflanzlicher Rohstoffe in der Kunststoffproduktion verkleinert die Abhängigkeit vom Erdöl und den CO2-Fußabdruck: „Das in der Entwicklung befindliche Verfahren nutzt nachwachsende Rohstoffe und führt im Vergleich zur konventionellen Technik zu einem deutlich verbesserten CO2-Fußabdruck des Anilins“, betont Projektleiter Dr. Gernot Jäger von Covestro. „Somit können auch unsere Kunden den CO2-Fußabdruck ihrer Produkte auf Anilin-Basis klar verbessern.“ Außerdem fänden die Reaktionen unter milderen Bedingungen statt.

Kohlenstoff zu 100 Prozent aus Biomasse

Ausgangsstoff für Anilin ist bislang Benzol, das vor allem aus Erdöl gewonnen wird. Stattdessen eignen sich aber auch industrielle Zucker, die sich heute schon als nachwachsende Rohstoffe im großtechnischen Maßstab etwa aus Futtermais, Stroh oder Holz gewinnen lassen. 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.

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.

Um das Verfahren weiterzuentwickeln, arbeitet Covestro mit der Universität Stuttgart, dem CAT Catalytic Center an der RWTH Aachen University sowie dem Mutterkonzern Bayer zusammen. „Dieses interdisziplinäre, motivierte Team vereint alle benötigten Expertisen auf sehr hohem Niveau und bildet die Basis für den weiteren Erfolg“, sagt Jäger.

Schritt zu größerer Unabhängigkeit

Der Kunststoffhersteller benutzt bereits jetzt nachwachsende Rohstoffe in verschiedenen Produkten, etwa einen Härter für Lacke, bei dem bis zu 70 Prozent des Kohlenstoffgehalts aus Pflanzen stammen. Gleichzeitig erforscht und entwickelt das Unternehmen zahlreiche weitere Produkte auf CO2-Basis. Seit 2016 stellt Covestro ein Vorprodukt für Polyurethan-Weichschaum her, das bis zu 20 Prozent CO2 anstelle von Erdöl enthält.

„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.“

Heftausgabe: Juni 2017

Über den Autor

Ansgar Kretschmer, Redaktion
Loader-Icon