CO₂-basierte Polyole (CCU-Kunststoffe)
Technologie-Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Bei CO₂-basierten Polyolen handelt es sich um die Vorstufe von Kunststoffen, bei denen CO2 direkt in die chemische Struktur eingebunden wird. Im heute industriell relevanten Fall wird das abgeschiedene CO2 über einen Katalysator mit Epoxiden zur Reaktion gebracht. Grundsätzlich ist die Herstellung CO2-basierter Chemikalien jedoch auch Teil weitergehender CCU- und CCUBIO-Konzepte, bei denen Kohlendioxid nicht nur chemisch-katalytisch, sondern perspektivisch auch biotechnologisch als Kohlenstoffquelle für Wertstoffe genutzt werden kann. Die Nachhaltigkeit der Technologie hängt stark von der Gewinnung des CO2 ab. Dies kann beispielsweise aus Industrieabgasen über Aminwäsche, aus biogenen Quellen oder durch Direct Air Capture mittels chemischer Absorption erfolgen.
SWOT-Analyse
Stärken
- Alternative zu fossilen Kunststoffen durch Nutzung von CO2 als Rohstoff
- Erprobte Technologie zur Verwendung von CO2 aus industriellen Prozessen und zur Aufwertung der CO2-Bilanzen
- Kompatibel mit konventionellen Polyurethan-Herstellungsverfahren
Schwächen
- CO2-Anteil im Kunststoff beträgt maximal 40 %
- Wirtschaftlichkeit hängt stark von der CO2-Quelle ab und von der zukünftigen Entwicklung der CO2-Bepreisung
- Investitionen für CO2-Gewinnung erforderlich und Etablierung der erforderlichen Infrastruktur
- Nur teilweise Ersatz von fossilen Rohstoffen
Chancen
- Bedarf an nachhaltigen Kunststoffen steigt stetig
- Regulatorische Anforderungen wie EU-Klimapolitik und Carbon-Circularity-Strategien unterstützen die Verbreitung nachhaltiger Technologien und Materialien
- Skalierungsmöglichkeiten sind gegeben
- Bildung von industriellen Symbiosen für CO2-Gewinnung und -Verwendung sind sehr lukrativ
Risiken
- Konkurrenz durch biobasierte Kunststoffe und Recyclingverfahren für Kunstsstoffe
- Regulatorische Regelungen noch nicht eindeutig zum Umgang mit CCU-Bilanzierungen
- Verfügbarkeit von kostengünstigem CO2 ist begrenzt und schränkt die Wirtschaftlichkeit ein
Erfolgsbeispiele
- In Baden-Württemberg umgesetzt: Ein Förderprogramm des Landes Baden-Württemberg unterstützt Pilot- und Demonstrationsanlagen, die CO2 aus industriellen Abgasen biologisch auffangen und als Rohstoff für neue Chemikalien nutzen. Ziel ist es, aus recyceltem Kohlenstoff Produkte wie CO2-basierte Polyole für die Kunststoff- und Chemieindustrie herzustellen und so industrielle Kohlenstoffkreisläufe zu schließen.
Zum Erfolgsbeispiel - Die Nutzung von CO2 als Rohstoff ist ein Thema, welches sich noch nicht in allen Bereichen durchgesetzt hat. Mit diesem Thema beschäftigt sich die Studie in dem Beispiel, das auch zeigt, dass die Verarbeitung in Form von Kunststoff bisher einen kleinen Teil ausmacht.
Zum Erfolgsbeispiel
