Mitteldeutsches Chemiedreieck und Bioraffinerien. Alternative Rohstoffversorgung im mitteldeutschen Chemiedreieck

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Agnes Hauer
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1 Mitteldeutsches Chemiedreieck und Bioraffinerien Alternative Rohstoffversorgung im mitteldeutschen Chemiedreieck Martin Naundorf, Leiter Standortentwicklung, InfraLeuna GmbH Deutscher Bioraffinerie-Kongress 2009, Potsdam, 8. Juli 2009

2 Leuna ist einer der großen und modernen Industriestandorte in Deutschland Stadt und Industriestandort im mitteldeutschen Chemiedreieck mehr als 90-jährige Tradition chemischer Produktion einer der größten Industriestandorte Deutschlands (13 km²) Standortumsatz ca. 7,5 Mrd. Produktumschlag > 11 Mio. t/a ca. 6,5 Mrd. Investitionen seit

3 Das mitteldeutsche Chemiedreieck liegt zentral und besitzt eine optimale Anbindung an östliche und westliche Märkte Schleswig- Holstein Mecklenburg-Vorpommern Niedersachsen Nordrhein-Westfalen Leuna Sachsen- Anhalt Berlin Brandenburg Sachsen Thüringen Hessen Rheinland- Pfalz Saarland Bayern Baden- Württemberg 3

4 Die gesamte mitteldeutsche Chemieindustrie ist direkt und in hohem Maße von Rohstoff- und Energieimporten abhängig Stade - Hafen - Kaverne Pipeline Rostock-Böhlen Naphtha LPG Böhlen - Cracker - Anilin Ethylen / Propylen Schkopau - Polymere - EDC, PVC - Ethylen Derivate Ethylen Propylen Butadien Aromaten Ethylen Raffinerie- Produkte Leuna - Raffinerie - Polymere - Basischemikalien - Katalysatoren - Leime, Amine... Teutschenthal - Kaverne Wasserstoff, Gase Schkopau: < 100% (Crackerprodukte) Böhlen: 100% (Naphtha = Erdölderivate) Ammoniak Harnstoff Piesteritz - Harnstoff, Ammoniak, Salpetersäure TOTAL-Raffinerie: 100% (Erdöl) Gase Litvinov - Cracker - Petrochemikalien Piesteritz: 100% (Erdgas) Pipeline Rostock-Schwedt Bitterfeld / Wolfen Bitterfeld / Wolfen - Chlor - Chlor - Anorganische Chemikalien - Anorganische Chemikalien - Quarzglas - Quarzglas Wasserstoff Gase Chlor Raffinerie- Produkte Hartmannsdorf - Tankfarm Leuna: Strom- und Dampfversorgung, stoffliche Nutzung 100% (Erdgas) Rohöl Erdgas "Druschba"- Rohöl Pipeline < 5 kt/a > 5 to 10 kt/a > 10 to 50 kt/a > 50 to 100 kt/a > 100 to 200 kt/a > 200 to 500 kt/a > 500 to 1000 kt/a > 1000 to 2000 kt/a > 2000 kt/a Transport per Pipeline Transport per Schiene 4

5 Die Preisentwicklung bei fossilen Rohstoffen folgt einem kontinuierlichen Aufwärtstrend nachwachsende Rohstoffe bleiben stabil 5

6 Die chemische Industrie benötigt dringend Alternativen zu Öl und Gas als Rohstoff für die stoffliche Verwertung Versorgungssicherheit Preisstabilität / Wettbewerbsfähigkeit Diversifizierung im Rohstoffsektor Neue Materialien und Produktionsverfahren Umweltfreundlichkeit / CO 2 -Reduktion Regionale Wertschöpfung Stärkung von Synergiepotentialen Massenchemikalien / Commodities Braunkohle als einzig großvolumig regional verfügbare Kohlenstoffquelle Spezialitäten / neue Produkte / Commodities in definierten Mengen Nachwachsende Rohstoffe ohne Lebensmittelkonkurrenz 6

7 Die optimierte Nutzung nachwachsender Rohstoffe in der Chemie erfordert komplexe Prozessschritte Rohstoffe Konditionierung Wertschöpfung Produkte* Fettsäureprodukte Pflanzliche Öle und Fette Technische Enzyme Zuckerhaltige Rohstoffe Bulkchemikalien Stärkehaltige Rohstoffe Cellulosehaltige Rohstoffe Ligninhaltige Rohstoffe Viele komplexe, miteinander verzahnte Schritte Aromaten Öle, Tenside Technische Gase Proteine Aquatische Rohstoffe Komplexe Chemikalien Weitere Scale-up und Prozess Entwicklung * Ausgewählte Beispiele 7

8 20% Anteil NaWaRo in 2020? Nachwachsende Rohstoffe in der chemischen Industrie Seite 8

9 Bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe in der chemischen Industrie sind viele Herausforderungen zu meistern Menge und Verfügbarkeit Rohstoff Inhomogenität Zeitliche Herausforderung Prozess-Skalierung Prozess-/Produkt Komplexität Integration in Wertschöpfungsketten Bilder: InfraLeuna GmbH, FhG 9

10 Eine abgestimmte Nutzung der Biomasse ermöglicht eine Maximierung der Wertschöpfung Kaskadennutzung und Mehrfachnutzung der Biomasse erforderlich! Biomasse Nahrung & Futtermittel Chemie Energie Dünger Quellen: JSW Consulting, VCI 10

11 Die Kosten der Nutzung Nachwachsender Rohstoffe hängen entscheidend von innovativen Prozessen zur Verarbeitung ab Erdöl Nachwachsende Rohstoffe Relative Kosten Rohstoff Rohstoff Rohstoff Verarbeitung Verarbeitung Verarbeitung Verarbeitung Rohstoff früher heute heute zukünftig Seite 11

12 Zentrum für die chemisch-biotechnologische Prozessentwicklung in Mitteldeutschland CBP = Chemisch-Biotechnologisches Prozesszentrum Errichtung an einem neutralen Standort mit Anbindung an eine gut entwickelte regionale F&E Infrastruktur, Zugang zu nachwachsenden Rohstoffen und Anbindung an die chemische Industrie: Leuna. Unabhängiger, von allen Partnern anerkannter Betreiber mit exzellenter fachlicher Reputation: Fraunhofer-Gesellschaft. Startpunkt und Magnetwirkung für die Aktivitäten vieler verschiedener Partner aus ganz Deutschland (und darüber hinaus): Forschung, KMU, Industrie. 12

13 Mit dem in Leuna von der Fraunhofer-Gesellschaft geplanten Prozesszentrum stehen Anlagen zur Entwicklung von Prozessen und ihrer Skalierung bis zum Industriemaßstab zur Verfügung Produktaufarbeitung und Prozessintegration Biotransformation und Bioprozessentwicklung Bioprozess- und Bioproduktbewertung Chemisch-Biotechnologisches Prozesszentrum - CBP Bioproduktherstellung und -charakterisierung Industrielle Biotechnologie in der FhG Rohstoffauswahl und - aufbereitung Prozesssimulation und -automatisierung Enzym- Screening, Design & Optimierung Bild: Linde-KCA Labor Labor II Technikum Scale-up und Prozess Entwicklung Standort Leuna 13

14 PRESSE-NEWSLETTER-ABONNEMENT DES BUNDESMINISTERIUMS FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG [Pressemitteilung 069/2009] Rachel: "Wir bauen die grüne Chemie-Fabrik der Zukunft" Moderne Bioraffinerie im ostdeutschen Chemiedreieck wird mit 50 Millionen Euro gefördert / BMBF unterstützt Forschungszentrum in Leuna

15 Zusammenfassung Rohstoffsituation Die Nutzung einer breiten Rohstoffbasis ist für die chemische Industrie von essentieller Bedeutung Der gezielte Einsatz von Rohstoffen (Öl, Gas, Kohle, nachwachsende Rohstoffe) für die jeweils beste Anwendungen wird in der Zukunft für eine wettbewerbsfähige chemische Industrie entscheidend sein Durch die verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe und heimischer Braunkohle kann die Rohstoff- und Technologiebasis der chemischen Industrie mittelfristig stabilisiert und ausgebaut werden Die Entwicklung von Verfahren zur Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen schafft Know-how und Exportpotential für die Deutsche Wirtschaft 15

16 Erforderliche Maßnahmen Bioraffinerien Erarbeitung eines Masterplans zu Bioraffinerien durch alle stake-holder ; Fortführung der Initiative des BMELV Erfassung der Rohstoffbasis im mitteldeutschen Raum für stoffliche Nutzungsmöglichkeiten Errichtung von Pilot- und Demonstrationsanlagen zusammen mit der Industrie (z.b. CBP Leuna) Bearbeitung besonders wichtiger Forschungsaufgaben: Bessere Bioverfahrenstechnik Bessere Verzahnung biotechnologischer und chemischer Verfahrenstechnik Erweiterung des Produktspektrums Erweiterung der Rohstoffbasis Gezielte und frühzeitige Vernetzung von Stoffströmen aus Bioraffinerien mit bestehenden petrochemischen Stoffströmen (Beispiel Leuna) 16

17 Leuna ist ein hoch integrierter Chemiestandort Rohöl Erdgas Ammoniak Ethylen Leime DMF Katalysatoren NaHS MMA Formaldehyd Amine Schmierstoffe H 2 S Methanol CO Raffinerie Methanol S 8 H 2 H 2 H 2 Wasserstoffperoxid Propylen O 2 N 2 O 2 Luftzerleger Caprolactam, Polyamid 6, Spinnerei PA-Compounds LDPE PE-Wachse Steamreformer EVA- Co-polymere, Additive Tenside Harze Feinchemikalien Kraft-werke Kunststoffdispersionen I N F R A S T R U K T U R 17

18 Vision: Leuna entwickelt sich zum bio- und petrochemisch integrierten Standort Rohöl Erdgas Ammoniak Ethylen Leime DMF Katalysatoren NaHS MMA Formaldehyd Amine Schmierstoffe Tenside Harze Feinchemikalien Kunststoffdispersionen H 2 S Methanol CO Bioöle - Tenside Bioöle Ethanol Butanol etc. Glycerin Epichlorhydrin Komplexe Chemikalien Raffinerie Methanol Methanol Bio- Raffinerie S 8 H 2 H 2 H 2 Wasserstoffperoxid Propylen O 2 N 2 O 2 CO 2 H 2 Aromaten Enzyme Proteine etc. Luftzerleger Caprolactam, Polyamid 6, Spinnerei Bioethylen Neuansiedler PA-Compounds PA 6 / PA 6.6 CO 2 EBS LDPE Zucker, Stärke, Cellulose, Hemicellulose, Lignin, Algen, Öle PE-Wachse Steamreformer EVA- Co-polymere, Additive Kraft-werke I N F R A S T R U K T U R 18

19 Vielen Dank Martin Naundorf Leiter Standortentwicklung InfraLeuna GmbH Tel.: / Fax: / m.naundorf@infraleuna.de InfraLeuna GmbH Am Haupttor D Leuna 19

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