Interview mit Hendrik Spod zum Potenzial von Grüner Chemie

Innovationen bringen Fortschritt – aber auch Herausforderungen. In der Serie Heraeus Innovation Experts spricht Heraeus mit Innovations-Expertinnen und Experten über aktuelle Trends und deren Auswirkungen auf Unternehmen. Das Thema heute: Grüne Chemie.

Erdöl als oft genutzter Ausgangsstoff von Chemikalien ist endlich, und auch angesichts des Klimawandels wächst die Nachfrage nach biobasierten Alternativen. Ihre nachhaltige Produktion erfordert effiziente Prozesse mit heterogenen Katalysatoren.

Die Geschäftseinheit Heraeus Precious Metals setzt mit ihrem Katalysator-Portfolio genau hier an. Katalysatoren zur Nutzung von regenerativer Biomasse oder CO2 für die Herstellung von Chemikalien sind bereits verfügbar, um den Übergang von Pilotprojekten zur Kommerzialisierung zu vollziehen.

Im Interview erläutert Dr. Hendrik Spod, Head of Innovation Business Line Chemicals bei Heraeus Precious Metals, welches Potenzial Grüne Chemie hat, was Heraeus hier auch in puncto Kreislaufwirtschaft leistet und wie weit wir beim Umstellen auf eine nachhaltige Chemie der Zukunft schon gekommen sind.

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Chemie im Wandel

Die Industrie im Bereich Grüne Chemie steht aktuell meiner Meinung nach an einem Scheideweg.

Wie kann die Chemieindustrie dekarbonisieren?

Jedes chemische Produkt basiert letztendlich auf einer kohlenstoffhaltigen Verbindung. Um diese herzustellen, geht es vor allem darum, die Atomeffizienzen im Prozess optimal auszunutzen.

Das ist der erste Punkt.

Der zweite Punkt ist: im Prozess selbst geht es natürlich darum, diesen möglichst effizient zu fahren, also Temperaturen zu reduzieren, Drücke eventuell zu reduzieren und Katalysatoren einzusetzen, um Endprodukte möglichst effizient herzustellen.

Was ist Grüne Chemie?

Grüne Chemie lässt sich vor allem über die zwölf Grundprinzipien der Grünen Chemie beschreiben.

Darunter fällt: Atomeffizienzen optimal auszunutzen, Abfall zu vermeiden, Zwischenstufen möglichst zu vermeiden, grüne Lösungsmittel zu verwenden und im Optimalfall einen Katalysator einzusetzen. Und genau da setzt Heraeus an.

Was entwickelt Heraeus im Bereich Grüne Chemie?

Heraeus ist in verschiedenen Projekten im Bereich der Grünen Chemie tätig, unter anderem bei der Umsetzung von Lignin, aber auch Zellulose, was wichtige Grundbausteine sein können, um Zwischenprodukte für die chemische Industrie herzustellen.

Wir beschäftigen uns aber auch mit der Umsetzung, beispielsweise von CO2 zu wichtigen Endprodukten. Unser Hauptaugenmerk liegt dabei immer auf der Entwicklung eines heterogenen Katalysators, der die Endprodukte optimal herstellt.

Wie hängen Grüne Chemie und Kreislaufwirtschaft zusammen?

Man muss zwei Kreisläufe betrachten: einmal den Produktzyklus, der als eigener Kreislauf gilt - also ein Endprodukt, welches das Ende seines Lebenszyklus erreicht hat und wiederverwendet werden kann. Aber auch in der Herstellung eines jeden Produktes gibt es nochmal einen eigenen Kreislauf. Heraeus liefert in dem Produktlebenszyklus einen kleinen Baustein zur Herstellung dieses Produktes. Und das ist der Katalysator. Und auch hier versuchen wir, den Kreislauf optimal auszunutzen, indem wir unser Edelmetall, welches wir zur Herstellung unseres heterogenen Katalysators nutzen, im Kreislauf führen. Dadurch können wir Edelmetall in Summe einsparen und unseren CO2-Fußabdruck zur Herstellung des Katalysators deutlich reduzieren.

Wo steht die Industrie beim Thema Grüne Chemie heute?

Aktuell befinden sich viele Projekte auf dem Weg vom Pilotmaßstab in die Kommerzialisierung. Es wird also in naher Zukunft vielleicht erst diverse Insellösungen geben, die noch nicht die finale Endlösung für in zehn Jahren darstellen, aber schon mal zeigen, in welche Richtung es gehen kann, biobasierte Rohstoffe in Endprodukte umzuformen. Diese konkurrieren natürlich zu existierenden Anlagen und Prozessen. Es ist aber wichtig, die Produkte und Prozesse jetzt in diesen Maßstab zu bringen, um die kommerziellen Aspekte für zukünftige Fragestellungen optimal beantworten zu können und zu zeigen: welcher ist der richtige Prozess und worauf fokussiert sich der Markt?