Verbio produziert in Bitterfeld biobasierte Chemikalien aus Rapsöl

Verbio hat in Bitterfeld nach eigenen Angaben die weltweit erste großtechnische Ethenolyse-Anlage auf Basis von Rapsmethylester in Betrieb genommen. Sie soll jährlich bis zu 60.000 Tonnen biobasierte Chemikalien liefern, die Erdöl in Schmierstoffen, Reinigungsmitteln und Kunststoffen ersetzen können.

VON MARTIN JENDRISCHIK · 5 Min. LESEN

Knapp 100 Millionen Euro hat der Konzern in die Anlage im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen investiert. Rund 50 neue Arbeitsplätze entstehen, damit beschäftigt Verbio an dem Standort künftig etwa 130 Menschen. Die Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur“ förderte das Projekt als besonders umweltfreundliche und innovative Technologie. Mit der Anlage ergänze Verbio seine Bioraffinerie um eine weitere Wertschöpfungsstufe, sagte Verbio-CEO Claus Sauter.

Claus Sauter, CEO der Verbio SE, im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen — Claus Sauter, CEO der Verbio SE. Quelle: Verbio SE

Zur Eröffnung reiste Richard Schrock eigens aus den USA an. Der Chemiker erhielt 2005 den Nobelpreis, und seine Forschung bildet die Grundlage der neuen Produktion. „Ich bin ein sehr glücklicher Mann“, sagte Schrock in einem Beitrag des MDR. Er habe das Glück gehabt, eine Entdeckung zu machen, die einen Nobelpreis wert gewesen sei.

„Der Preis ist für Dinge, die zum Wohl der Menschheit geschaffen wurden, und das ist auch die Anlage, die wir heute hier sehen“, sagte Schrock. Für ihn habe die Inbetriebnahme auch eine persönliche Bedeutung, teilte Verbio mit. Es sei ein bewegender Moment, dass die Olefin-Metathese nun in diesem Maßstab eingesetzt werde.

Wofür Richard Schrock den Nobelpreis bekam

Den Chemie-Nobelpreis 2005 erhielten Yves Chauvin, Robert Grubbs und Richard Schrock für die Entwicklung der Metathese-Methode in der organischen Synthese. Bei der Olefin-Metathese tauschen Moleküle an ihren Kohlenstoff-Doppelbindungen die Partner. Die Akademie verglich das mit „einem Tanz, bei dem die Paare ihre Partner wechseln“.

Ein Katalysator, der dabei nicht verbraucht wird, bringt den Partnertausch in Gang. Chauvin erklärte 1971, wie die Reaktion abläuft und welche Metallverbindungen sie antreiben. Schrock entwickelte 1990 als Erster einen effizienten Metall-Katalysator dafür, eine Verbindung auf Molybdän-Basis, die empfindlich auf Sauerstoff und Feuchtigkeit reagiert. Grubbs folgte zwei Jahre später mit einem noch besseren Katalysator, der an der Luft stabil ist.

Den Weg dorthin hatte Schrock 1974 mit einer Reaktion geebnet, die Molybdän- und Wolfram-Komplexe herstellbar machte. Über die Liganden, die Bindungspartner am Metall, ließen sich die Katalysatoren danach gezielt abstimmen. Die Metathese gehört laut Nobelstiftung zu den täglich genutzten Verfahren der chemischen Industrie, vor allem bei Medikamenten und modernen Kunststoffen.

Schrock hat außerdem die Firma XiMo mitgegründet, die Katalysatoren dieses Typs zur industriellen Reife bringt. Verbio übernahm XiMo 2018 vollständig, heute liefert die ungarische Verbio-Tochter die Katalysatoren für Bitterfeld. Die Schrock-Katalysatoren basierten auf den günstigen Metallen Molybdän und Wolfram, sagte Andreas Kohl, Leiter Specialty Chemicals & Catalysts bei Verbio, dem Fachmagazin ingenieur.de. Es seien „die einzigen preiswerten Katalysatoren, mit denen man Ethenolyse betreiben kann“.

Wie Verbio aus Rapsmethylester neue Moleküle macht

Den Ausgangsstoff liefert die Biodiesel-Anlage am selben Standort. Dort entsteht aus zertifiziertem Rapsöl aus Europa der Rapsmethylester, der bisher als Biodiesel genutzt wurde. Die neue Anlage verwertet ihn auch stofflich und macht daraus biobasierte Chemikalien. Verbio erschließt damit einen zusätzlichen Absatzmarkt für einen Rohstoff, den das Unternehmen schon heute produziert.

Der Hauptbestandteil von Rapsmethylester ist Ölsäuremethylester, ein langes Molekül mit 18 Kohlenstoffatomen und einer Doppelbindung in der Mitte. In der Ethenolyse spaltet der Katalysator diese Doppelbindung, Ethen verknüpft die Bruchstücke neu. Aus einem langen Molekül entstehen zwei kurze mit je zehn Kohlenstoffatomen, die jeweils eine Doppelbindung am Ende tragen.

Die Anlage stellt zwei biobasierte Chemikalien her: 1-Decen und 9-DAME, kurz für Methyl-9-decenoat. 1-Decen dient laut Verbio als Basis für Hochleistungsschmierstoffe, wie sie in Motoren, Getrieben und Windkraftanlagen laufen. 9-DAME geht in Reinigungsmittel und ist Ausgangsstoff für Schmierstoffe und Kunststoffe. Auch Kosmetik und Medizinprodukte nennt Verbio als Einsatzfelder.

Zwei Glasflaschen mit den biobasierten Chemikalien 9-DAME und 1-Decen — Die biobasierten Chemikalien 9-DAME und 1-Decen. Quelle: Verbio SE

Die Anlage ist für 17.000 Tonnen 1-Decen im Jahr ausgelegt. Der Weltmarkt für 1-Decen in Schmierstoffen liege bei 600.000 bis 700.000 Tonnen, rechnete Kohl dem Fachmagazin vor.

Wer biobasierte Chemikalien jetzt abnehmen soll

Bevor die Mengen wachsen, müssen die Kunden die neuen Bausteine für ihre Anwendungen qualifizieren. Die Produktion soll deshalb schrittweise mit den Kundenanwendungen zunehmen. „Jetzt ist es an der Chemieindustrie, diese neue Option zu nutzen“, sagt Sauter. Auch Verbraucher könnten dazu beitragen, wenn sie lokal hergestellte biobasierte Produkte kauften. Anfragen kämen aus ganz Europa sowie aus Nord- und Südamerika und Asien.

Claus Sauter mit weißem Schutzhelm vor Tankanlagen — Verbio-Chef Claus Sauter. Quelle: Verbio SE

Bundesforschungsministerin Dorothee Bär schaltete sich mit einem digitalen Grußwort zur Eröffnung zu. Verbio habe eine Lösung für die Abhängigkeit vom Erdöl, sagte sie, und läute am traditionsreichen Standort Bitterfeld eine neue Ära ein.

Europa werde bei günstigen fossilen Rohstoffen auf Dauer nicht mit anderen Weltregionen konkurrieren können, sagte Michael Carus vom nova-Institut auf der Pressekonferenz. Die Chance liege in neuer Wertschöpfung auf Basis erneuerbaren Kohlenstoffs, und Lösungen müssten über den Pilotmaßstab hinaus industriell wachsen. Auf dem Podium diskutierten außerdem Harald Dialer vom Materialkonzern UPM und Edgar Endlein von Werner & Mertz, dem Hersteller der Marke Frosch. Pflanzliche Moleküle als Erdöl-Ersatz verfolgt auch das Schweizer Startup Bloom Biorenewables.

Der Verbio-Standort Bitterfeld besteht seit 25 Jahren. In Sachsen-Anhalt steht die Chemie-, Pharma- und Raffineriebranche für rund zwei Fünftel des industriellen Umsatzes. Verbio zählt dort mit seinen Standorten in Bitterfeld und Zörbig zu den umsatzstärksten Unternehmen.

In Zörbig weihte Verbio 2012 die weltweit erste industrielle Strohverarbeitungsanlage zur Herstellung von Biomethan ein. 2018 nahm das Unternehmen fünf Erdgas-Lkw in Betrieb, die mit Biomethan fahren.

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