Aus der Branche

Die Lenzing Gruppe hat einen Liefervertrag mit dem österreichischen Stromproduzenten WLK energy über den Bezug von rund 13 Megawatt Leistung aus Windenergie abgeschlossen. Lenzing unterstreicht damit nicht nur ihr Engagement für den Klimaschutz und die Energiewende, sondern investiert auch langfristig in eine preisstabile und diversifizierte Stromversorgung. Der Vertrag hat eine Laufzeit von 15 Jahren und sieht eine Belieferung aus dem neuen Windpark in Engelhartstetten ab dem ersten Quartal 2025 vor.

Die Errichtung des Windparks ist ein Gemeinschaftsprojekt von mehreren Partnern, darunter der Betreiber und Stromlieferant WLK energy mit Sitz in Untersiebenbrunn (Niederösterreich). Die Gesamtleistung des Parks mit insgesamt elf Windrädern wird rund 45 Megawatt betragen. Der Anteil von rd. 13 Megawatt, der exklusiv für den Bedarf des Standortes Lenzing (Oberösterreich) produziert wird, entspricht dem durchschnittlichen Strombedarf von rund 10.000 Haushalten pro Jahr in Österreich.¹ Die Spatenstichfeier anlässlich des Baustarts fand am 09. November 2023 mit Vertreter:innen aus Politik und Wirtschaft statt.

Lenzing hat sich 2019 als erster Faserhersteller zum Ziel gesetzt, ihre CO₂-Emissionen bis 2030 um 50 Prozent zu reduzieren und bis 2050 klimaneutral zu sein. Dieses CO₂-Reduktionsziel wurde von der Science Based Targets Initiative anerkannt. 2022 eröffnete Lenzing zusammen mit dem Verbund Oberösterreichs größte Photovoltaik-Freiflächenanlage und unterzeichnete außerdem einen Stromliefervertrag für Photovoltaik-Energie mit dem Grünstromerzeuger Enery und der Energie Steiermark.

¹ In Österreich beträgt der durchschnittliche Stromverbrauch pro Haushalt etwa 3.500 kWh pro Jahr.

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.

Die Umlage nach dem Erneuerbare Energie Gesetz (EEG-Umlage) soll zum 01. Juli 2022 entfallen. De facto ist die Streichung der EEG-Umlage um 6 Monate vorgezogen worden, sie war ohnehin für den 01. Januar 2023 geplant. Auch die bereits erfolgte Senkung um 43 % zum Jahreswechsel war durch den Preisanstieg überkompensiert worden. Ähnlich wenig Effekt könnte die vollständige Abschaffung haben, die 3,7 Cent pro Kilowattstunde Strom ausmacht.

Das am 23. Februar vorgestellte "Entlastungspaket", um den massiven Preisanstieg im Energiesektor abzufedern, richtet sich vor allem an einkommensschwache Haushalte und den Mittelstand. Was bedeutet der Baustein "Wegfall der EEG-Umlage" für energieintensive Industrien wie die Produzenten von Chemiefasern, ohne deren Vorprodukte insbesondere technische Produkte nicht herstellbar wären, wie sie beispielsweise auch essentiell für die Energiewende sind.

"Es freut uns", so der Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser Dr. Wilhelm Rauch, "dass die Koalition jetzt auch unsere Beurteilung des Energiemarktes und des wettbewerbsverzerrenden Faktors Energiekosten erkannt hat. Dies kommunizieren wir bereits seit zehn Jahren. Leider kommt diese Einsicht spät - vermutlich zu spät. Alle unsere Unternehmen werden nur marginal von einer solchen Senkung profitieren.“

„Aktuell legen wir bei jeder Tonne Fasern, die produziert wird, Geld drauf,“ sagt der Vorsitzende des IVC-Energieausschusses, Frank Heimann, Managing Director der Advansa Manufacturing GmbH. Was das für den Industriestandort Deutschland und letztlich auch die Europäische Union bedeutet, braucht wenig Phantasie. „Wenn wir an der hohen Qualität unserer Erzeugnisse festhalten und wenn wir weiterhin höchsten Arbeitnehmer- und Verbraucherschutz leben wollen, brauchen wir faire Wettbewerbsbedingungen.“ fordert Klaus Holz, 1. IVC-Vorsitzender (General Manager Trevira GmbH). Ein Teil der Fairness bedeute global vergleichbare, also geringere Energiepreise. Die Gefahr, dass ansonsten nur noch Produkte als Importe unsere Märkte erreichten, die mit Blick auf den Klima-, Umwelt-, Verbraucher- und Arbeitnehmerschutz unter deutlich anderen Bedingungen hergestellt wurden, sei greifbar nahe.

Der Entfall der EEG-Umlage stelle nur einen Tropfen auf dem heißen Stein dar. Weitere Maßnahmen seien gefragt. Da knapp die Hälfte der Stromkosten auf vom Staat zu verantwortenden Abgaben bestehe, sollte es eine leichte Übung sein, diese zu reduzieren. Als nächste Maßnahme zur Kostensenkung böte sich beispielsweise die Streichung der Stromsteuer an. Die produzierenden Unternehmen bräuchten schnelle Entlastung.

Nachhaltigkeit, Recycling sowie E-Mobilität spielen auch bei der Herstellung und Verwendung von Composites eine immer größere Rolle und sind deshalb wichtige Themen in neuen oder bewährten Experten-Arbeitskreisen der AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe.

Die Themen Energiewende, Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit sind Kernthemen des derzeitigen gesellschaftlichen und kulturellen Wandels. Die Nutzung und Schonung natürlicher Ressourcen und der Umgang mit dem Planeten Erde als Ökosystem generell sind zentrale Elemente des politischen Diskurses und halten Einzug in fast alle gesellschaftlichen und industriellen Themenbereiche. Das ökologische Bewusstsein hat in der Bevölkerung in den letzten Jahren massiv zugenommen und dieser Trend verstärkt sich auch weiterhin.

Auch Composites als Konstruktionsmaterialien und werkstoffliche Alternative zu etablierten Materialsystemen müssen sich diesen Themenbereichen stellen. Kunststoffe in all ihrer Vielfalt können, aufgrund ihrer Langlebigkeit, auch zu einem Problem werden. Hier gilt es Konzepte zu entwickeln und im industriellen Maßstab Lösungen umzusetzen. Nicht zuletzt wegen ihrer hohen Relevanz und der Aktualität nehmen entsprechende Themen in neuen, aber auch bewährten Experten-Arbeitskreisen der AVK einen breiten Raum ein.

Composites können durch ihre große Material- und Eigenschaftsvielfalt perfekt an die aktuellen Herausforderungen bei den Themen im Energie-, Automobil- und Bausektor angepasst werden. Ihre besonderen Eigenschaften haben sie vor allem in den Anwendungen bekannt gemacht, bei denen Leichtbau, Langlebigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wartungsarmut gefordert sind. Windkraftanlagen beispielsweise wären ohne Composites nicht denkbar.

Hervorragende Eigenschaften in der Nutzungsphase reichen heute nicht mehr aus: Konstruktionsmaterialien müssen ihre Eignung über den gesamten Lebenszyklus nachweisen. Das Thema Nachhaltigkeit wird in allen Anwendungsbereichen immer wichtiger. Neue AVK-Arbeitskreise zu Themen wie Werkstoffeigenschaften und -anforderungen für die E-Mobilität, Recycling von Composites oder auch zu Thermoplastischen Composites-Rohren zeigen, welch große Dynamik im Composites-Sektor herrscht und was für die Zukunft möglich ist.

Auch die Themen in bewährten Arbeitskreisen werden aktuell ergänzt, wie z. B. SMC-Anwendungen in der Elektro-Mobilität oder die Vorteile von pultrudierten Composites im Infrastrukturbereich. Dabei bietet auch der Leichtbau von Komponenten in den weiter auf Einsparung von Ressourcen bedachten Industriesektoren eine große Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten für Composites. Bereits heute zeigen sich Composites auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeit vielfach gut aufgestellt.

Die Teilnahme an den AVK-Expertenarbeitskreisen ist für Mitarbeiter von Mitgliedsunternehmen kostenlos. Mehr zu den Themen rund um die Arbeitskreise auf www.avk-tv.de