Aus der Branche

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen gewonnen – unter Ausstoß von Kohlendioxid. Zudem werden die Preise für Butadien perspektivisch ansteigen, da sich die Rohstoffbasis für Ethen immer mehr in Richtung Schiefergas verschiebt und dadurch die Produktionskapazität für Butadien sinkt.« Das Interesse an einem alternativen Herstellungsprozess ist also nicht nur aus Klimaschutzgründen groß.

Die Frage, wie eine nachhaltigere, emissionsärmere und auch günstige Syntheseroute aussehen kann, stand im Zentrum des Projektes Power2C4. Angesiedelt im Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« hat es Expertinnen und Experten des Fraunhofer UMSICHT, des Gas- und Wärme-Instituts Essen e.V., des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln, des Forschungszentrums Jülich, der Ruhr-Universität Bochum, des Wuppertal-Instituts und des ZBT Duisburg zusammengeführt. Ihre Zielsetzung: Flexibilitätsoptionen vor dem Hintergrund der Energiewende zu untersuchen. Im Fokus des Teilprojekts Power2C4 stand ein neues katalytisches Herstellungsverfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms. Ausgangspunkt ist Ethanol, das zum Beispiel im Zuge einer Hydrierungsreaktion aus CO2 und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff gewonnen wird. Dieses Ethanol dient in einem zweiten Schritt zur Synthese von Butadien mittels des sogenannten Lebedev-Prozesses.

Vielversprechendes Katalysatorsystem identifiziert
Da der erste Schritt bereits Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten ist, konzentrierten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die Weiterveredlung des Ethanols zu Butadien und die Verfahrenskopplung beider Schritte. »Wir haben u.a. ein neues Katalysatorsystem auf Basis eines synthetischen Saponiten identifiziert und anschließend synthetisiert«, erklärt Dr. Barbara Zeidler-Fandrich vom Fraunhofer UMSICHT. Die Testung der katalytischen Aktivität erfolgte in einer eigens konstruierten Versuchsanlage. »Aufbauend auf einem ersten Screening haben wir aussichtsreiche Materialien weiter optimiert. Das Ergebnis: Verglichen mit dem unmodifizierten Ausgangsmaterial lässt sich die Butadien-Selektivität im Rahmen der Katalysatoroptimierung deutlich erhöhen. Allerdings ist auch klar geworden, dass noch weiteres Potenzial zur Verbesserung der Katalysatorperformance besteht.«

Nachhaltigkeitsbewertung des Power-to-Butadien-Prozesses
Wie nachhaltig dieser Power-to-Butadien-Prozess wirklich ist, haben Dr. Markus Hiebel und Dr. Daniel Maga vom Fraunhofer UMSICHT in einer Life Cycle Analysis (LCA) untersucht. Beleuchtet haben sie dabei – neben unterschiedlichen Katalysatoren – die Herstellungsmethode von Ethanol und die Relevanz der eingesetzte Energiequelle. »Wir konnten zeigen, dass der Lebedev-Prozess je nach verwendeter Ethanol- und Energiequelle das Potenzial hat, Butadien und damit auch Styrol-Butadien-Kautschuk aus biobasiertem Ethanol oder CO2-basiertem Ethanol herzustellen und CO2-Emissionen zu reduzieren«, so Daniel Maga. »Damit ermöglicht der Power2C4-Prozess die Nutzung alternativer Kohlenstoffquellen.« Besonders die Nutzung von Ethanol aus Restbiomasseströmen wie Bagasse oder Stroh eröffne Wege, Treibhausgasemissionen von Butadien deutlich zu reduzieren. Zudem führe ein Strommix mit immer höheren Anteilen an erneuerbaren Energien zur Möglichkeit, Treibhausgasreduktionen über Carbon-Capture-and-Utilization-Prozesse (CCU) zu realisieren.
 
FÖRDERHINWEIS
Das Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« wird gefördert durch das »Operationelle Programm zur Förderung von Investitionen in Wachstum und Beschäftigung für Nordrhein-Westfalen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung« (OP EFRE NRW) sowie durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.

Im Rahmen eines neuen Projektes des Spitzenclusters Industrielle Innovationen (SPIN) entsteht eine offene Versuchsplattform für die Entwicklung von Power-to-X-Technologien. Untersucht werden dabei Möglichkeiten, CO2-haltige Abgasströme zunächst in ein Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff und dann in verschiedene Produkte für die Chemie-, Kraftstoff- und Kunststoffindustrie umzuwandeln. Die nordrhein-westfälische Landesregierung fördert dieses Vorhaben mit 5,3 Mio. Euro.

Die Federführung des Projektes »PtX-Plattform« liegt bei der Mitsubishi Power Europe GmbH. Gemeinsam mit SPIN sowie den Projektpartnern – dem Fraunhofer UMSICHT, dem Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik und Anlagentechnik (LUAT) der Universität Duisburg-Essen sowie Evonik Industries – will das Unternehmen marktfähige Lösungen für die effiziente Nutzung überschüssigen Stroms entwickeln. Ein Schwerpunkt werden dabei Wasserstoff- sowie Carbon-Capture-Use-and-Storage-Technologien sein: CCU und CCS. Entsprechende containerbasierte Anlagen entstehen auf dem Gelände des LUAT. Sie umfassen u.a. CO₂-Abtrennung und katalytische Co-Elektrolyse und stellen alle notwendigen Energie- und Stoffströme zur Verfügung.

Elektrolytische Herstellung von Synthesegas
Das Fraunhofer UMSICHT erarbeitet im Zuge des Projektes u.a. Grundlagen, um in einem Power-to-X-Reaktor die elektrolytische Herstellung von Synthesegas im Labormaßstab zu demonstrieren. »Dazu skalieren wir neuartige Gasdiffusionselektroden und setzen sie für die Aufgabe in angepassten Reaktoren ein«, erklärt Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel, Leiter der Abteilung Elektrosynthese. »Weitere Komponenten der Elektrolysezellen werden so aufeinander abgestimmt, dass Verlustleistungen und Gasleckagen minimiert sowie die Zusammensetzung des Synthesegases möglichst kontrolliert variiert werden können.« Neben der Erstellung der erforderlichen Komponenten führt das Institut auch die Entwicklung, Errichtung und Inbetriebnahme eines skalierten Elektrolysesystems (inkl. der Teststandperipherie) durch und integriert alles in die Containerumgebung der Plattform.

Charakterisierung von Katalysatoren
Darüber hinaus testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT Katalysator-Systeme, die neu von Evonik entwickelt worden sind und bei der Synthese von Alkoholen zum Einsatz kommen. »Wir schauen uns Umsatz, Menge und Konzentration sowohl der auftretenden Produkte als auch der Nebenprodukte an und haben dabei vor allem die Lebensdauer des Katalysators im Blick«, so Prof. Apfel. »Auf Basis unserer Testergebnisse nimmt Evonik dann weitere Optimierungen der Katalysatoren sowie deren Scale-up in Angriff.« Das beste System wird dann für den Pilotreaktor ausgewählt.

Die Bedeutung des Projektes hob Prof. Dr. Andreas Pinkwart bei der Übergabe des Förderbescheids hervor. »Die aktuellen Ereignisse zeigen einmal mehr, wie wichtig eine sichere und unabhängige Energieversorgung ist«, betonte der NRW-Minister für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie. »Eine zukunfts- und wettbewerbsfähige Industrie benötigt große Energiemengen und klimaneutral erzeugte Rohstoffe für ihre Produktionsprozesse. Power-to-X kann nicht nur dazu beitragen, dass wir unsere ehrgeizigen Klimaschutzziele erreichen, sondern auch zu einer unabhängigen Versorgung mit synthetischen Kraftstoffen und Chemikalien für unsere Industrie und unser Energiesystem der Zukunft.«

• Mehr als 30 führende Unternehmen aus dem Chemie- und Werkstoffsektor begrüßen die jüngsten Positionspapiere aus Brüssel, Berlin und Düsseldorf

Die politischen Voraussetzungen für erneuerbaren Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling zur Vermeidung fossilen Kohlenstoffs in der Chemie- und Werkstoffindustrie haben sich in Europa grundlegend verändert. Erstmals wird in den Verlautbarungen von Politikern aus Brüssel und Deutschland berücksichtigt, dass eine Dekarbonisierung allein nicht ausreicht und es wichtige Industriezweige mit gleichbleibendem oder gar wachsendem Kohlenstoffbedarf gibt. Nun erfahren die nachhaltige Deckung dieses Kohlenstoffbedarfs und die Einführung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe erstmals Beachtung auf der politischen Bühne. Beides ist entscheidend, wenn man die Chemie- und Werkstoffindustrie nachhaltiger aufstellen will.

Das Ziel besteht dabei in der Schaffung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe. Hierzu ist ein umfassendes Kohlenstoffmanagement aus erneuerbaren Quellen erforderlich. Dazu zählt Kohlenstoff aus Biomasse, CO2-Abscheidung und -Verwendung (CCU) – wobei die industrielle CO2-Nutzung ein wesentlicher Bestandteil ist – sowie mechanisches und chemisches Recycling von Kohlenstoff. Schließlich wird nur die Nutzung solch erneuerbarer Kohlenstoffströme eine echte Entkopplung der Chemie- und Werkstoffindustrie von fossilen Kohlenstoffträgern ermöglichen. Und nur so kann die Chemieindustrie weiterhin Rückgrat der modernen Gesellschaft bleiben und nachhaltiger werden, um die weltweiten Klimaziele zu erreichen.

Hauptziel der Renewable Carbon Initiative (RCI) ist es daher, eine intelligente Umstellung vom fossilen hin zum erneuerbaren Kohlenstoff zu unterstützen. Dazu soll mehr und mehr Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling genutzt werden, anstatt zusätzlichen fossilen Kohlenstoff aus der Erde zu entnehmen. Und das ist sehr wichtig, da 72 % der menschengemachten Treibhausgasemissionen unmittelbar mit fossilem Kohlenstoff zusammenhängen. Die RCI fördert dabei alle verfügbaren Träger erneuerbaren Kohlenstoffs, jedoch sind die politischen Voraussetzungen unterschiedlich – je nachdem, ob es gerade um
Kohlenstoff aus Biomasse, aus Recycling oder aus CO2-Abscheidung und -Verwendung (CCU) geht. Insbesondere das CCU-Verfahren wird bislang weder im europäischen Green Deal noch im Paket Fit for 55 berücksichtigt.

Dies dürfte sich nach dem Kommuniqué der europäischen Kommission vom 15. Dezember zu „Nachhaltigen Kohlenstoffkreisläufen“ nun grundlegend ändern. Darin wird eine Haltung vertreten, die einen wichtigen Schritt in die richtige Richtung markiert und zeigt, dass das Thema des eingebetteten Kohlenstoffs im politischen Mainstream angekommen ist. Dies lässt sich auch an aktuellen Äußerungen von Mitgliedern des europäischen Parlaments und am sechsten IPCC- Gutachten ablesen, das demnächst erscheinen soll. Inzwischen wird das CCU-Verfahren als vielversprechende Lösung für nachhaltige Kohlenstoffkreisläufe und als potentiell nachhaltige Alternative für die Chemie- und Werkstoffindustrie angesehen. Zudem taucht der Begriff der „Entfossilisierung“ (Defossilisation) in den politischen Debatten in
Brüssel immer häufiger auf und ergänzt bzw. ersetzt den Begriff der Dekarbonisierung in Bereichen, in denen Kohlenstoff unverzichtbar ist. Die Europa-Abgeordnete Maria da Graça Carvahlo gehört zu einer ganzen Reihe von Politikern in Brüssel, die das CCU-Verfahren für eine wichtige Zukunftsindustrie halten. Die Politik hat das Thema also erkannt und es entwickelt sich eine gewisse Dynamik für CCU. Dabei ist auch die Erwähnung von CCU für eine künftige Politik zur Kohlenstoffentnahme und im Rahmen der Überarbeitung des Emissionshandelssystems (ETS) zu erwähnen.

Da die neuen Grundsatzpapiere exakt mit der Strategie der RCI übereinstimmen, unterstützen die mehr als 30 Verbandsmitglieder die neue Entwicklung mit  Nachdruck und sind bereit, die Politik mit Daten und detaillierten Vorschlägen zu versorgen. So sollen die Schaffung nachhaltiger Kohlenstoffkreisläufe und ein solides Kohlenstoffmanagement aktiv unterstützt werden. Es folgt ein Überblick über die einschlägigen politischen Grundsatzpapiere.

Brüssel: Kommuniqué zu „nachhaltigen Kohlenstoffkreisläufen“
Am 15. Dezember veröffentlichte die EU-Kommission ein Kommuniqué zum Thema „nachhaltige Kohlenstoffkreisläufe“. Erstmals wird darin die wichtige Rolle des Kohlenstoffs für verschiedene Industriezweige klar benannt. Zu den wichtigsten Aussagen des Papiers gehört die erstmals uneingeschränkte Anerkennung des CCU-Verfahrens als Lösung für die Kreislaufwirtschaft unter Einschluss CCU-basierter Kraftstoffe. Das Kommuniqué unterscheidet im Bereich der Kohlenstoffbeseitigung zwischen biologischem, fossilem und direkt aus der Luft entnommenem CO2 und kündigt zudem eine genaue Überwachung der
einzelnen CO2-Ströme an. Doch nicht nur das CCU-Verfahren wird als wichtiger Eckpfeiler für die Zukunft angesehen, sondern auch Kohlenstoff aus der Bioökonomie. Hier wird der Begriff des „Carbon Farming“
aufgegriffen, der sich auf ein besseres Bodenmanagement bezieht. Damit soll die Kohlenstoffbindung in lebender Biomasse, totem organischem Material und Böden durch eine verbesserte Kohlenstoffbindung oder geringere Kohlenstoffemissionen verbessert werden. Zwar ist dieListe natürlicher Kohlenstoffspeicherverfahren unserer Auffassung nach nicht abschließend; dennoch befürworten wir die Haltung des Grundsatzdokuments, ein nachhaltiges Boden- und Forstmanagement als eine wichtigere Grundlage für die Bioökonomie zu beachten als lediglich die Bodennutzung als Kohlenstoffsenke. Überraschend ist, dass chemisches Recycling in dem Kommuniqué an keiner Stelle erwähnt wird, obwohl es eine weitere alternative Kohlenstoffquelle darstellt, mit der sich fossiler Kohlenstoff aus der Erde (in Form von Rohöl, Erdgas oder Kohle) ersetzen lässt.

Berlin: Der Koalitionsvertrag der neuen Regierung – „Mehr Fortschritt wagen. Bündnis für Freiheit, Gerechtigkeit und Nachhaltigkeit“
Ganz Europa wartet gespannt darauf, wie die neue deutsche Regierung aus Sozialdemokraten, Grünen und Freidemokraten die deutsche Klimapolitik gestalten wird. Die neue Reformagenda konzentriert sich insbesondere auf die Solar- und Windenergie sowie Wasserstoff. Die Solarenergieleistung soll bis 2030 auf 200 Gigawatt gesteigert werden. Zudem sollen zwei Prozent der Landesfläche für Windkraftanlagen genutzt werden. Für grünen Wasserstoff soll eine Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut werden, die in Zukunft das Rückgrat des Energiesystems bilden soll. Sie wird außerdem für synthetisch erzeugte Treibstoffe und eine nachhaltige Chemieindustrie benötigt. Darin kann man ein klares Bekenntnis zum CCU- Verfahren erkennen. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Themen Kreislaufwirtschaft und Recycling. Eine höhere Recyclingquote und ein produktspezifischer Mindestgehalt an Recyclingmaterialien und sekundären Rohstoffen soll auf europäischer Ebene verankert werden. Zudem findet sich Im Koalitionsvertrag sich ein klares Bekenntnis zum chemischen Recycling. Mit Blick auf die sogenannte „Plastiksteuer“ in Höhe von 0,80 EUR pro Kilogramm nicht recycelter Plastikverpackung steht der Branche eine große Veränderung ins Haus. Die Steuer wurde bereits von der EU eingeführt, von den meisten Mitgliedstaaten aber nicht oder nur eingeschränkt an Hersteller und Händler weitergegeben. Die neue deutsche Regierung plant nun, die Steuer in voller Höhe auf die Branche umzulegen.

Düsseldorf: Kohlenstoff für den Klimaschutz – Die nordrhein-westfälische Strategie für das Kohlenstoffmanagement
Die RCI begrüßt ausdrücklich, dass Nordrhein-Westfalen als erste Region der Welt eine umfassende „Carbon Management“ Strategie aufgestellt hat. Diese bildet die Grundlage für die Umstellung von fossilen Kohlenstoffträgern auf erneuerbaren Kohlenstoff aus Biomasse, CO2 und Recycling. Darin werden für alle drei alternativen Kohlenstoffströme detaillierte Strategien entwickelt, um die Industrie kohlendioxidfrei zu machen. Dies ist umso bemerkenswerter, als Nordrhein-Westfalen das am stärksten industrialisierte Bundesland ist und über eine bedeutende Chemieindustrie verfügt. Ausgerechnet dort wird nun also der erste Masterplan verabschiedet, um die Industrie von fossilem Kohlenstoff auf Biomasse, CO2 und Recycling umzustellen. Im Erfolgsfall könnte NRW so zu einem weltweiten Pionier für nachhaltiges Kohlenstoffmanagement werden. Zudem könnte sich das Bundesland zu einem Vorbild für viele andere Industrieregionen entwickeln.

Die Hallertau ist Deutschlands größtes Hopfenanbaugebiet. Bei der Ernte bleiben Hopfenrebenhäcksel übrig, die vor Ort in einer Biogasanlage zu umweltfreundlichem Bioerdgas umgewandelt werden. Aber das ist noch nicht das Ende der Verwertungskette dieser Faserpflanze. Aus den pflanzenhaltigen Gärresten haben Forscherinnen und Forscher an den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) einen Verbundwerkstoff hergestellt, aus dem sich Möbel herstellen lassen.

Schichtstoffe sind in der Möbelindustrie sehr gefragt, da sie sehr flexibel gestaltet werden können. Der an den DITF mit seinen Projektpartnern entwickelte Verbundwerkstoff aus Gärresten ist eine besonders nachhaltige Variante. Um ihn herzustellen, werden diese pflanzenhaltigen Reststoffe zunächst umweltschonend gereinigt. Aus dieser Masse haben die DITF mit der Hochschule Reutlingen ein Nassvlies entwickelt, das zusammen mit einem biobasierten Harzsystem zu einem Verbundwerkstoff gepresst wird. Er ist belastbar und kann vielseitig verarbeitet werden.

Das Forschungsprojekt wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert.

• Dr. Christoph Gürtler und Prof. Walter Leitner in der Kategorie Industrie nominiert
• CO₂ als Rohstoff wirtschaftlich nutzbar gemacht
• Technologie ist Basis für eine Vielzahl marktfähiger Produkte

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die Nominierung der deutschen Chemiker Dr. Christoph Gürtler (Covestro AG) und Prof. Walter Leitner (Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und RWTH Aachen) als Finalisten in der Kategorie „Industrie“ des Europäischen Erfinderpreises 2021 für ihre Rolle bei der Entwicklung einer neuen Technik zur Verwendung von Kohlendioxid (CO₂) bekanntgegeben. Die Technologie ermöglicht es, das schädliche Klimagas CO₂ als wertvollen Rohstoff für nachhaltige Kunststoffe zu nutzen. Das Verfahren verwendet chemische Katalysatoren, um Reaktionen zwischen CO2 und einem herkömmlichen Rohstoff anzutreiben. Dabei entstehen sogenannte Polymere  auf nachhaltigere und wirtschaftlich tragfähige Weise. Das CO₂ ist dabei fest eingebunden.

CO₂ geht nur sehr mühsam chemische Verbindungen ein. Dieses Problem musste das Team um Christoph Gürtler und Walter Leitner lösen. Der Durchbruch gelang durch die exakte Kontrolle der Reaktion zwischen CO₂ und dem Erdöl-basierten Propylenoxid in Gegenwart eines maßgeschneiderten Katalysatorsystems.

Das dabei entstehende so genannte Polyol wurde von Covestro unter dem Produktnamen cardyon® zur Marktreife  gebracht. Es wird bereits zur Herstellung von weichem Schaumstoff  für Matratzen, für Kleber in Sportböden, Polsterungen in Schuhen und in Autoinnenräumen eingesetzt. An der Schwelle zur Marktreife stehen elastische Textilfasern. Forschungsprojekte haben erfolgreich gezeigt, dass sich CO₂ auch für Dämmstoffe aus Hartschaum und für Tenside, zum Beispiel in Waschmitteln, nutzen lässt.

Der IVGT ( Industrieverband Veredlung - Garne - Gewebe - Technische Textilien e.V. ) befürwortet effiziente Maßnahmen zum Klimaschutz. Das geplante Brennstoffemissionshandelsgesetz sei jedoch wenig durchdacht und solle eilig durch den Bundestag getrieben werden. Die geplante Umsetzung werde dazu führen, dass insbesondere die Textilveredlungsbetriebe und die Vliesstoffhersteller in Deutschland die geplanten hohen zusätzlichen Mehrkosten finanziell nicht mehr tragen könnten, da sie bereits seit vielen Jahren in energiesparende Techniken investiert hätten, so der Verband in einer Pressemitteilung.

Bereits heute belasteten hohe Energiesteuern und Abgaben die Unternehmen in der Textilindustrie. Mit einem Gesetz über ein nationales Emissionshandelssystem für Brennstoffemissionen soll die von der Bundesregierung vorgeschlagene CO2-Bepreisung umgesetzt werden.

Die Textilindustrie, insbesondere die Textilveredlung und die Vliesstoffherstellung, werden von der Erhöhung der Brennstoffkosten massiv betroffen sein. Die Auswirkungen des Gesetzes auf die Unternehmen werden erheblich sein, weil die geplanten 10 Euro/t CO2 bei den mittelständisch geprägten Unternehmen hohe sechsstellige Mehrkosten verursachen und dies nur der Beginn eines Preispfades ist und die Kosten weiter ansteigen sollen. Für viele Textilveredlungsbetriebe und Vliesstoffhersteller ist diese Entwicklung existenzbedrohend.

Die Textilveredlung und die Vliesstoffherstellung gehören zu den energieintensiven Branchen. Dort geht praktisch nichts ohne Energie. Für die wichtigsten Prozesse werden Gas oder Heizöl zur Wärmeerzeugung benötigt.

Je nach Struktur und Produktionssortiment des Betriebes sind mittlerweile mehr als ein Viertel der Kosten Energiekosten. Mit dieser dramatischen Entwicklung der Energiekosten sehen viele Unternehmer(innen) akute Gefahr für ihren Betrieb und die damit verbundenen Arbeitsplätze.