Biobasierte Beschichtungssysteme

Transkript

1 Biobasierte Beschichtungssysteme Eine CO 2 -Fußabdruck Bilanz November 29, 2011 Armin Michel Program Manager Sustainability DSM Coating Resins

2 Programm Einleitung Nachhaltigkeit bei DSM Die Frage nach biobasierten Materialien Genügend Biomasse? Fußabdruck November 29, Bilanz 2011 Ökobilanz (LCA), CO 2 Fußabdruck LCA verschiedener Beschichtungssysteme Novomer biobasierte polycarbonate

3 DSM Eine kurze Einführung Etwa 9 Mrd. Euro jährlicher Umsatz ~ Arbeitnehmer People - Planet - Profit: Wertsteigerung entlang drei Dimensionen Page 2

4 Nachhaltigkeit bei DSM DSM gehört seit Jahren zu den führenden Firmen im Marktsektor Chemie des Dow Jones Nachhaltigkeitsindex Seit 2004 ist DSM schon 6 mal die # 1! DSM ebenfalls aufgeführt im: FTSE4Good Europe Index FTSE4Good Global Index Page 3

5 Der Treibhauseffekt ist kein Scherz! Page 4

6 Wann und wo hat alles begonnen Der Bedarf an nachhaltigen und erneuerbaren Energiequellen Kohle ÖL Biomasse Nicht erneuerbar Erneuerbar Page 5

7 und wo geht die Reise hin? 1te Generation 2te Generation Page 6

8 Gibt es genügend verfügbare Biomasse? Einige Zahlen dazu Weltweite Produktion an pflanzlichen Materialien: = 100 Trill. kg an neuer pflanzlichen Trockenmasse per Jahr = ~ 10 mal der totale, weltweite Verbrauch an Energie (B. Dale, 2003) Hauptsächliche Ernterückstände = Mrd. kg / Jahr Totalverbrauch an organischen Chemikalien in den USA: = 100 Mrd. kg / Jahr Gibt es genügend verfügbare Biomasse? JA Ref: Prof Page Christian 7 V Stevens, Ghent University, Belgium

9 Zunehmende Neuerungen auf dem Gebiet von Biobasierten Materialien versprechen einen Wachstumsaufschwung Ethylen Propylen Butadien Benzol Toluol Xylol Pipeline PHA PLA PBS(X) NOP PA APC UPR PTT Epoxy Propandiol Bernsteinsäure Milchsäure Pflanzl. Öle Hydroxy- Alkanoate Isosorbide Methanol PA46 andere Page 8

10 Programm Einleitung Nachhaltigkeit bei DSM Die Frage nach biobasierten Materialien Genügend Biomasse? Fußabdruck November 29, Bilanz 2011 Ökobilanz (LCA), CO 2 Fußabdruck LCA verschiedener Beschichtungssysteme Novomer biobasierte polycarbonate

11 Methoden zur Verwendung von Nachhaltigkeitsanalysen Life Cycle Assessment (LCA); Ökobilanz CO 2 Fußabdruck Eco-Indicator 99 (ReCiPe) Page 10

12 LCA einer Beschichtung Maßgebende Beiträge Kg CO2 eq. Lösungsm. verbrennung Lösungsm. Emission Lack Kompo. /produktion Luft (Erwärmung) Substrat (Erwärmung) Harz Pigmente Lösungsm LCA Berechnung des relativen Treibhauspotentials einer Beschichtung bezogen auf eine Oberfläche von 1m 2 Der CO 2 Fußabdruck ist als - kg CO 2 eq. - wiedergegeben und ist ein Teil der totalen Ökobilanz. Andere Faktoren sind unter anderem, ökologische Aspekte wie z.b. der Verbrauch an fossilen Brennstoffen, die Erzeugung von Feinstaub und der Einfluss auf den Klimawandel. Page 11

13 kg CO 2 eq LCA wasserverdünnbarer Beschichtungen (dekorativ) 1.50 Rel. Treibhausp. der Lackschicht (1m 2 ; 60 µm) 1.00 Harz 0.50 Andere Pigment 0.00 (meth)acrylic emulsion urethane -acrylate emulsion polyurethane Der erhöhte ökologische Fußabdruck Pigment Other der paint Acryl components Emulsion Binder sollte durch die verbesserte Alterungsbeständigkeit aufgewogen werden. alkyd emulsion Page 12

14 kg CO 2 eq LCA wasserverdünnbarer Beschichtungen (dekorativ) einschließlich neu entwickelter biobasierter Acryl und Alkyd Emulsion Harz Andere 30% bio 50% bio 100% bio Pigment 0.00 (meth)acrylic emulsion new (meth)acrylic (present) new (meth)acrylic (future) alkyd emulsion new alkyd Pigment Other paint components Binder Page 13

15 Pts Eco-indicator 99 Bewertung wasserverdünnbarer Beschichtungen (dekorativ) Der Eco-indicator 99 bewertet die ökologischen Auswirkungen der Schadenskategorien Humangesundheit, Ökosystemqualität und Ressourcenvorrat mit in total 11 sub-kategorien Fossile Brennst Flächenverbrauch Feinstaub 0.00 (meth)acrylate emulsion new (meth)acrylic (present) new (meth)acrylic (future) alkyd emulsion new alkyd Carcinogens Resp. organics Resp. inorganics Climate change Radiation Ozone layer Ecotoxicity Acidification/ Eutrophication Page 14 Land use Minerals Fossil fuels

16 kg CO 2 eq LCA Industrieller Holzbeschichtung (Klarlack) 2.50 GWP Rel. Treibhausp. to coat 1mder 2 with Lackschicht a layer (1m thickness 2 ; 120 µm) of 120 µ Lösungsm verbrenn ung Lösungsm Harz 0.00 Page 15 NC wood coating SB 2C (meth)acrylate 1C (meth)acrylate emulsion Binders Paint production process Air heating energy Solvent incineration urethane-acrylate emulsion Solvent Coating heating energy Water evaporation energy WB 2C (meth)acrylate sec emulsion UV curing polyurethane emulsion WB 2C (meth)acrylate prim emulsion

17 kg CO 2 eq LCA Industrieller Holzbeschichtung (Klarlack) einschließlich neu entwickelter biobasierter (teilweise) Acryl Emulsion Harz Harz Harz C (meth)acrylate emulsion new 1C (meth)acrylate emulsion present new 1C (meth)acrylate emulsion future Page 16 Binders Paint production process Air heating energy Solvent incineration Solvent Coating heating energy Water evaporation energy

18 Pts Eco-indicator 99 Bewertung Industrieller Holzbeschichtung (Klarlack) Fossile Brennst Klimawandel Flächenverbrauch 0.01 Feinstaub 0.00 NC wood coating SB 2C (meth)acrylate 1C (meth)acrylate emulsion urethane-acrylate emulsion WB 2C (meth)acrylate sec emulsion UV curing polyurethane emulsion WB 2C (meth)acrylate prim emulsion Carcinogens Resp. organics Resp. inorganics Climate change Radiation Ozone layer Ecotoxicity Acidification/ Eutrophication Page 17 Land use Minerals Fossil fuels

19 kg CO2 eq LCA von industriellen Metall Beschichtungen 0.75 Rel. Treibhausp. der Lackschicht (1m 2 ) von Stahl mit einer Dicke von 1 mm Lösungsm verbrenn ung Lösungsm Harz 0.00 Pigment Solvent 2K, 30µ 50% Solid 70 C cure Solvent, 30µ 70% Solid 140 C cure Water 2K, 30µ 50% Solid 70 cure Powder, 60µ 100% Solid 180 C cure UV, 30µ 100% Solid 20 C cure Novomer, 30µ 70% Solid 140 C cure Page 18 Pigments Solvents Air heating UV energy Resin Substr. Heat Solvent incineration

20 Pts Eco-indicator 99 Bewertung von industriellen Metall Beschichtungen Der Eco-indicator 99 bewertet die ökologischen Auswirkungen der Schadenskategorien Humangesundheit, Ökosystemqualität und Ressourcenvorrat mit in total 11 sub-kategorien Fossile Brennst Klimawandel Feinstaub 0.00 Solvent 2C, 30µ; 50% Solid; 70 C cure Solvent 30µ; 70% Solid; 140 C cure Water 2C, 30µ; 50% Solid; 70 C cure Powder, 60µ; 100% Solid; 180 C cure UV, 30µ; 100% Solid; 20 C cure Novomer 30µ; 70% Solid; 140 C cure Carcinogens Resp. organics Resp. inorganics Climate change Radiation Ozone layer Ecotoxicity Acidification/ Eutrophication Land use Minerals Fossil fuels Page 19

21 Novomer Technologie - Eine neuartige Form von biobasierter Harztechnologie Page 20 CATALYZING GREEN CHEMISTRY

22 Beispiel eines neuartigen Harzes mit einer verbesserter CO 2 Fußabdruck Bilanz Zusammenarbeit von DSM und Novomer zur Entwicklung von Polycarbonat Harzen basierend auf CO 2 und Epoxiden Aliphatische Polycarbonate (APC) Epoxide Aliphatische Polycarbonate R = H, Me, alkyl Page 21 CATALYZING GREEN CHEMISTRY

23 Erheblicher ökologischer Vorteil! Energie Inhalt(MJ/kg) CO 2 Fußabdruck (CO 2 eq/kg) Bis zu 70% Reduktion Bis zu 90% Reduktion Page

24 Novomer - Polymere basierend auf CO 2 Nachhaltigkeit Verbraucht 50% weniger Öl Verbraucht CO 2 Überlegende Eigenschaften Barriere Eigenschaften Transparenz Härteentwicklung Flexibilität Enthält kein BPA Bio-Polymere (PLA, PHA) NOVOMER DSM Traditionelle Polymere Kostenreduzierung Verbraucht 50% weniger Öl Verbraucht billiges CO2 Page 23

25 Zusammenfassung: CO 2 Fußabdruck Reduzierung durch biobasierte Beschichtungssysteme (Prototypen) bezogen auf 100% Feststoffanteil Kg CO2 eq % 100% Deco WB alkyd 0% 30% 50% Deco WB Acrylic 0% 30% 50% 0% 45% % bio Ind Holz Metall WB Acrylic SB Polycarbonate Page 24

26 Vielen Dank Thank you Page 25