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Energie- und Ressourceneffizienz

Effizienz durch Verbund: In der Chemie geht nichts verloren

Mit wenigen Rohstoffen möglichst viele Produkte herstellen – und das mit so wenig Abfällen wie möglich und bei gleichzeitig maximal effizientem Energieeinsatz. Genau das ist die wichtigste Aufgabe eines Verbundsystems, das unter anderem in der chemischen Industrie zum Einsatz kommt.

BASF

Chemieunternehmen stellen ihre Produkte in der Regel nicht in einer isolierten Anlage her, sondern arbeiten im Verbund. Das heißt, verschiedenste Anlagen greifen ineinander. Denn: Bei einer chemischen Reaktion entstehen neben einem gewünschten Produkt oft weitere Stoffe oder Abwärme, die dann durch geschicktes Management in anderen Produktionsverfahren weiterverwendet werden können. 

Die Rohstoffbasis der Chemie besteht aus einem organischen Teil (Erdöl in Form von Naphtha, Erdgas, Kohle und nachwachsende Rohstoffe) und einem anorganischen Teil (zum Beispiel Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff, Steinsalz, Wasser, Metalloxide und Phosphor). Auf dieser Grundlage stellen Chemieunternehmen rund 30.000 verschiedene Zwischen- und Endprodukte in zahlreichen chemischen Anlagen her. Diese Anlagen stehen dabei nicht für sich, sondern sind eng miteinander vernetzt. Diese Verbundstruktur bietet große Vorteile: Ein Produkt, das in einer Anlage hergestellt wird, dient in einer nachgeschalteten Anlage häufig als Ausgangsstoff für die Weiterverarbeitung. Basis-Chemikalien werden so in mehreren Zwischenschritten zu Spezial-Chemikalien und teilweise auch zu Endprodukten verarbeitet – zum Beispiel zu Dämmstoffen. 

Ähnlich wie ein Baum
Der Aufbau eines Verbundsystems lässt sich gut mit der Struktur eines Baums vergleichen: Die Wurzeln nehmen Rohstoffe auf und erzeugen daraus bis zu 30 Grundchemikalien wie Ethen und Butadien, Synthesegas und Ammoniak, Schwefelsäure und Natronlauge. Eine Stufe weiter – an der Verzweigung zu den Ästen – entstehen durch weitere chemische Reaktionen zahlreiche Zwischenprodukte, darunter auch bekannte Verbindungen wie Methanol, Formaldehyd, Acrylsäure oder Harnstoff. Auch diese werden meist nicht an Endverbraucher verkauft, sondern in einer vierten Veredelungsstufe in weitere Produkte umgewandelt. In der chemischen Industrie entstehen so in mehrstufigen Synthesen kompliziert aufgebaute Medikamente oder Insektizide, aber auch Kunststoffe mit ganz speziellen Eigenschaften. Ähnlich der Vielzahl an Baumblättern gibt es auch eine hier große Anzahl an Produkten, wie Farben, Lösungsmittel, Klebstoffe, Fasern, Waschmittel, Kosmetika und Polymere. Im Produktverbund der Chemieindustrie werden so aus nur rund 30 Rohstoffen fast 30.000 Endprodukte. Die chemische Industrie gilt auch als „Industrie der Industrie“: Denn die zahlreichen Vorprodukte und Werkstoffe fließen zu 80 Prozent in andere Branchen und werden dort weiterverarbeitet. Schließlich ist nur knapp ein Fünftel als Endprodukt im Handel erhältlich, zum Beispiel als Dünge-, Reinigungs- oder Waschmittel.

Chemieparks fördern Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen
Der Verbundgedanke gilt prinzipiell für jeden chemischen Betrieb. Seinen besonderen Niederschlag findet er in den Chemieparks, von denen es mittlerweile rund 60 in Deutschland gibt. Das Erfolgsrezept: Die Betreibergesellschaften bieten umfassende Serviceleistungen für die am Standort ansässigen Unternehmen – und zwar bedarfsgerecht und effizient. Sie kümmern sich um den Umwelt-, Brand- und Werkschutz sowie die Verfahrens- und Anlagensicherheit. Sie beliefern die Firmen mit Elektrizität und Wasser und betreiben auch die Entsorgungsanlagen. Durch die Ansiedlung vieler Unternehmen – nicht nur aus der Chemie – entstehen Synergien. Firmen können gemeinsam Energie, Rohstoffe und Zwischenprodukte, aber auch Anlagen und Einrichtungen nutzen.

Diese komplette Infrastruktur in Verbindung mit einem intensiven Verbundsystem für Rohstoffe und Energie bestimmt die Produktivität eines Chemieunternehmens wesentlich mit. Durch das Rundum-Angebot der Chemieparks können sich die etablierten Firmen auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und bleiben weiterhin wettbewerbsfähig.

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