Langsamer Wandel in der Chemie

20 Jahre nach der Propagierung einer „grünen Chemie“ spart die chemische Industrie Energie, setzt auf nachwachsende Rohstoffe und propagiert die nachhaltige Produktion, berichtet Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe. Doch der Wandel vom Großverschmutzer zum Umweltfreund gelingt nicht immer.

Die Überzeugung, dass chemische Produkte nicht lebensfeindlich sein müssen, trieb den amerikanischen Chemiker Paul Anastas 1991 dazu, eine grüne Chemie zu fordern. Bis heute gelten seine zwölf Leitprinzipien als Fundament einer nachhaltigen chemischen Produktion: Abfall vermeiden statt entsorgen, Ressourcen wie Erdöl und Wasser schonen, erneuerbare Rohstoffe bevorzugen, gefährliche Chemikalien ersetzen und Anlagen sicher betreiben – so einige seiner eingängigsten Regeln. US-Präsident Barack Obama würdigte Anastas’ Pionierrolle, indem er ihn 2009 zum Forschungsleiter der amerikanischen Umweltbehörde, der Environmental Protection Agency, ernannte.

Seitdem hat sich nicht nur in den USA die Zahl der Chemieunglücke stark verringert. Auch der Regen in Deutschland ist weniger sauer, weil giftige Schwefeldioxide weitgehend aus den Abgasen gefiltert werden. Und das Wasser aus Rhein, Oder und Donau fließt sauberer

als vor 20 Jahren. Im vergangenen Jahr heimste BASF zusammen mit dem amerikanischen Konzern Dow Chemical den renommiertesten Preis für grüne Chemie ein: den Presidential Green Chemistry Award der amerikanischen Umweltschutzbehörde, der im Namen des US-Präsidenten vergeben wird. Beide Unternehmen haben gemeinsam ein ökologisches Verfahren zur Erzeugung der Massenchemikalie Propylenoxid entwickelt. Aus dem chemischen Grundbaustein entstehen so vielfältige Produkte wie Dämmstoffe, Basismaterialien für Kühlgeräte, Autos, Möbel oder Arzneien und Chemikalien zur Flugzeugenteisung.

Bei der üblichen Herstellung von Propylenoxid fallen eine Menge unerwünschter Nebenprodukte an, meist mehr als 50 Prozent. In Fachkreisen war ein nebenproduktfreier Erzeugungsweg schon lange bekannt, und zwar mithilfe von Wasserstoffperoxid. Bei dem neuen Verfahren bleibt als Überrest nur Wasser zurück. Die Effizienz musste allerdings noch verbessert werden.

Acht Jahre lang steigerten Mitarbeiter den Ertrag an Propylenoxid Stück für Stück auf über 90 Prozent. Die Prozessoptimierung verschlang einen zweistelligen Millionenbetrag. Doch die Investition zahlte sich aus. Das so entwickelte Verfahren namens HPPO (Hydrogen-Peroxide-Propylen-Oxide) verbraucht etwa 35 Prozent weniger Energie verglichen mit herkömmlichen Techniken, da das Produkt nicht aufwendig gereinigt werden muss. Laut Ökoeffizienzanalyse der BASF entsteht zudem bis zu 80 Prozent weniger Abwasser.

2008 nahm die erste HPPO-Anlage in Antwerpen ihren Betrieb auf. Zurzeit errichtet Dow Chemical in Thailand eine weitere Fabrik. Auch das Konkurrenzgespann Evonik und Uhde hat ein HPPO-Verfahren zur industriellen Reife gebracht. In Südkorea läuft die erste Anlage der beiden deutschen Firmen. Doch ausgerechnet in Ludwigshafen wird Propylenoxid noch nach altem System erzeugt. Warum ersetzt BASF die Technik nicht? „Es wäre ökonomisch und ökologisch nicht sinnvoll, das Verbundsystem umzustellen, in dem viele Produktionsanlagen miteinander verknüpft sind“, entgegnet Jürgen Dahlhaus, Technologiemanager für die Propylenoxid-Erzeugung bei BASF. Chemieanlagen laufen gewöhnlich mehr als 30 Jahre. Haben sie sich amortisiert, sind sie wie Großkraftwerke Gelddruckmaschinen.

Statt „grüner Chemie“ propagieren die meisten Unternehmen ohnehin lieber das Konzept der Nachhaltigkeit. Schließlich sei auch die Wirtschaftlichkeit der Produktion ein langfristig notwendiges Ziel, und die Sozialbedingungen beim Hersteller wie bei den Zulieferern müssten stimmen. Der Nachteil dieser an sich ganzheitlichen Herangehensweise: Der Begriff der Nachhaltigkeit lässt sich beliebig auslegen und daher für alles und jedes beanspruchen.

Experten sind denn auch skeptisch, wie weitreichend der Wandel ist. Im Interview mit Technology Review klagt der Chemie-Experte Klaus Günter Steinhäuser vom Umweltbundesamt beispielsweise über eine Verzögerungstaktik der Industrie bei bromierten Flammschutzmitteln, Bisphenol A und Weichmachern aus der Klasse der Phthalate: „Bei diesen Stoffen – mit hohen Produktionszahlen und guten Gewinnen – geht die chemische Industrie häufig in den Streit. Dann gibt es ein Wettrüsten von Gutachten und Gegengutachten“, sagt Steinhäuser. „Es ist ein mühsamer Prozess.“ (wst)