Best-Practice-Beispiel -

Matratzen als CO2-Speicher

Einleitung

Die Anwendungsbereiche von sogenannten „Polyolen“ sind vielfältig: Polyole werden als Zuckeraustauschstoffe in Kaugummis und Bonbons eingesetzt, können Bestandteil von Frostschutzmitteln und Kunststoffen sein oder werden – wie hier – als Rohstoff für die Produktion von Matratzenschäumen eingesetzt. Dabei werden biogene Polyole auf der Basis von Pflanzenölen genutzt.

Bioökonomie-Faktoren

  • Treibhausgasausstoß wird gesenkt
  • Fossile Rohstoffe werden durch biobasierte Rohstoffe ersetzt.
    Verringerung des Verbrauchs fossiler Rohstoffe um: 80 % und größer
    Nutzung biobasierter Rohstoffe: Ja
    Nutzung CO2: Nein
  • Sie schaffen zusätzliche Wertschöpfung und generieren neue Arbeitsplätze
    Erhöhung der Bruttowertschöpfung um: 5 - 10 %
    Schaffung neuer Arbeitsplätze: 2 - 5

Polyole können auf Mineralöl- oder auf Pflanzenöl-Basis entwickelt werden. Letztere, sogenannte biogene Polyole können dabei aus bis zu 100 % biobasiertem Kohlenstoff bestehen. Bei der Herstellung biogener Polyole übernimmt die Natur den ersten Teil des Herstellungsprozesses, indem Ölpflanzen CO2 aufnehmen. Durch das Auspressen und Extrahieren von Ölfrüchten und -saaten entsteht Pflanzenöl, in dem CO2 gespeichert ist. Im zweiten Schritt muss das Pflanzenöl zum Polyol verarbeitet werden. Hierzu werden die Doppelbindungen der ungesättigten Verbindungen chemisch modifiziert. Danach werden Alkohole chemisch in die Moleküle eingebaut, sodass ein Polyol entsteht. Diese Alkohole bestehen aktuell noch aus fossilen Rohstoffen, jedoch wird hier intensiv daran gearbeitet, diese ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Der Anteil des biobasierten Kohlenstoffs am Polyol liegt allerdings zwischen 50-98 %.

Wird das im Pflanzenöl gespeicherte CO2 später – etwa als Matratzenschaum – stofflich genutzt, so stellt die Matratze letztlich einen CO2-Speicher dar. Die biobasierten Polyole kommen daneben in vielen weiteren Anwendungsbereichen zum Einsatz, so beispielsweise als Rohstoff oder als Zwischenprodukt in den Bereichen Lacke und Farben sowie Kunst- und Klebstoffe.

Wertschöpfungsstufe(n)

  • Verarbeitung von Rohstoffen zu Zwischenprodukten

Rohstoff/Ausgangsmaterial

  • Pflanzenöle

Anwendungsbereich des Endprodukts

  • Baustoffe
  • Chemische Erzeugnisse
  • Gummi- und Kunststoffwaren
  • Möbel
  • Textilien

Reifegrad

  • System funktioniert in operationeller Umgebung (TRL 9).

Derzeitige Produktionskapazität (Titel bitte leer lassen)

(Derzeitige) Produktionskapazität

  • Mehr als 10.000 Tonnen pro Jahr

wird nicht verwendet

Details zur Wertschöpfungskette

Als Hersteller von hochspezialisierten, biobasierten Produkten aus pflanzlichen Ölen und Fettsäuren steht die Produktion am Beginn der Wertschöpfungskette, direkt hinter den Ölmühlen, welche die Pflanzenöle aus den Ölsaaten gewinnen. Die biobasierten Polyole werden an die verarbeitende chemische Industrie verkauft, welche diese als Zwischenprodukt zur Herstellung eigener, chemischer Rohstoffe einsetzt oder zur Herstellung eigener Produkte, wie z.B. Matratzenschaumblöcke, nutzt. Diese wiederum werden häufig in einem weiteren Produktionsschritt verarbeitet – Zuschnitt der Matratzen und Zusammenführung mit Bezug -, bevor sie in einem Endprodukt an einen Endkunden verkauft werden.

Wesentliche Herausforderungen für die Umsetzung bzw. Skalierung

Biobasierte Polyole sind aktuell Hidden Champions. In einigen Anwendungsbereichen hat sich die Beimischung zur Gesamtpolyolkomponente bereits durchgesetzt. Eine volle Marktdurchdringung ist jedoch noch nicht erreicht. Die aktuelle Herausforderung besteht darin, die biobasierten Polyole für weitere Anwendungen zugänglich zu machen und sie spezifisch weiterzuentwickeln. Dies erfordert die gemeinschaftliche Entwicklungsarbeit von Rohstoffherstellern und Anwendern, da auf beiden Seiten sehr genaue Kenntnisse der Produkte und Anwendungen gefordert sind. Zudem gibt es aktuell keinen einheitlichen Standard, der den biobasierten Ursprung und die nachhaltige Verarbeitung von Rohstoffen belegt und verifiziert. Die Komplexität entlang der Wertschöpfungskette ist so hoch, dass der Endverbraucher diese nicht durchdringen kann. Auch Unternehmen fällt die Abwägung der Nachhaltigkeit einer neuen Technologie oftmals schwer. Die Konkurrenz zu günstigeren, petrochemischen Rohstoffen stellt eine weitere wesentliche Hürde dar.

Förderungen

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