Alternative zur Petrochemie 19.07.2013, 09:00 Uhr

ThyssenKrupp investiert 20 Millionen Euro in eine Biotechnologieanlage

Die weltweit erste Pilotanlage zur Herstellung von Bernsteinsäure und Milchsäure aus organischen Rohstoffen wurde vorige Woche in Leuna eingeweiht. Statt Prozesse im Labor lediglich zu simulieren, wird dort nun im großtechnischen Maßstab an Alternativen zur Petrochemie gearbeitet.

Pilotanlage in Leuna: Auf der Basis organischer Rohstoffe werden Alternativen zur Petrochemie geschaffen.

Pilotanlage in Leuna: Auf der Basis organischer Rohstoffe werden Alternativen zur Petrochemie geschaffen.

Foto: dpa/Hendrik Schmidt

Die deutsche Rohstahlproduktion sackte laut Wirtschaftsvereinigung Stahl im Juni im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 2,2 % auf 3,68 Mio. t ab. Für den größten deutschen Produzenten ThyssenKrupp, Essen, ist die Sparte seit Jahren desaströs, seitdem die Milliarden-Fehlinvestitionen in den USA und Brasilien zu großen Teilen abgeschrieben werden mussten. Doch der Stahlkonzern sieht ohnehin seine Zukunft eher in neuen Technologien.

Im Chemiepark Leuna, wo vor rund 100 Jahren die Ammoniaksynthese und die Hydrierung von Braunkohle ihre ersten Ansätze in die Großchemie fanden, fühlt sich der Vorstandschef von ThyssenKrupp, Heinrich Hiesinger, zunächst ein wenig verloren. Wo denn nun seine neue Biotechnologieanlage stünde, fragt er angesichts der unendlichen Rohrschlangen, Kolonnen und auch der freien Flächen auf dem 600 ha großen Gelände. Ein Stahlmanager inmitten der Großchemie, das passt dennoch zusammen. Und das nicht nur, weil im Anlagenbau natürlich klassische Materialien wie Stahl nach wie vor dominieren.

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Der chemischen Industrie ein wichtiges Stück voraus

Die Uhde AG, die ThyssenKrupp-Konzerntochter für den Anlagenbau, hat in Leuna für 20 Mio. € die weltweit erste Pilotanlage zur Herstellung von Bernsteinsäure und Milchsäure aus organischen Rohstoffen errichtet. Der Projektleiter der Anlage, Joachim Schulze, kennt sich hier schon bestens aus. „Es existiert hier ein ausgezeichnetes Netzwerk für die Forschung, um künftig einen Teil des Erdöls für die chemischen Grundstoffe durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen“, berichtet er.

Kern ist das erst vor zwei Jahren gegründete Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CPB in Leuna – und natürlich die ThyssenKrupp-Tochter Uhde, die nun eine großtechnische Referenzanlage vorweisen kann – das Verfahren gleich inklusive. Damit sind die Stahlexperten der chemischen Industrie ein wichtiges Stück voraus, denn auch die BASF arbeitet an einem biotechnischen Verfahren.

Zur Eröffnung gehört auch die inszenierte Show: Heinrich Hiesinger soll in einer Petrischale eine Gefrierkultur des ausgewählten Bakterienstammes auf eine Nährlösung streichen und damit den Prozess starten. Binnen 24 h wird sich die Kultur um etwa neun Größenordnungen vermehren lassen, mehrfach muss dafür die Größe des Bioreaktors angepasst werden, erläutert Joachim Schulze.

Verfahren soll technisch weiter optimiert werden

Am Ende stehen in der Pilotanlage zwei 85 000 l fassende Fermentoren, in denen die Stämme aus Zucker einen graubraunen, dünnen Brei produzieren. Das Gemisch wird mit einfachen Zentrifugen in seine Bestandteile zerlegt und filtriert, bevor dann Salz und Säure getrennt werden.

Nach dem Verdampfer bleiben schließlich die kristalline Bernsteinsäure und Ammoniumsulfat als Hauptprodukte übrig. Letzteres ist ein wichtiger Grundstoff für Düngemittel, während die in Bigpacks abgefüllte Bernsteinsäure für die Herstellung von Polyesterharzen und Farbstoffen genutzt werden kann. Bisher wird die Säure – der Jahresverbrauch wird allein in Deutschland auf rund 15 000 t geschätzt – ausschließlich auf petrochemischer Basis hergestellt.

Mit der Inbetriebnahme der Pilotanlage, die bis zu 1500 t jährlich produzieren kann, sei jedoch nur eine wichtige Etappe abgeschlossen, versichert Joachim Schulze. „Wir arbeiten mit zahlreichen Projektpartnern daran, das Verfahren technisch weiter zu optimieren, um den Durchsatz zu erhöhen und auch andere biologische Ausgangsstoffe nutzen zu können.“ Im Prinzip sei es heute schon möglich, aus jedem beliebigen Pflanzenrohstoff jedes chemische Grundprodukt herzustellen. „Unser Ziel wird aber immer sein, das nicht nur im Labor zu simulieren, sondern im großtechnischen Maßstab und zu wirtschaftlichen Bedingungen“, so der Chef der Biofabrik in Leuna.

Für Hiesinger ist Leuna ein wichtiges Vorzeigeprojekt, das den Wandel vom reinen Stahlproduzenten zum Technologiekonzern belegen soll. „Wir haben sehr viel Geld investiert und ein großes Ingenieurpotenzial aufgebaut“, sagt Hiesinger. Der heute bereits bei einem Drittel liegende Konzernumsatz aus solchen Technologiebereichen soll auch weiter steigen. Das zeige bereits zählbare Erfolge, vor wenigen Wochen verzeichnete das Unternehmen einen Milliardenauftrag aus den USA zum Bau einer Anlage für Harnstoff-Granulat.

Ein Beitrag von:

  • Manfred Schulze

    Manfred Schulze ist freier Journalist für Fachzeitungen Energie, Logistik, Technologie.

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