Rohstoffbasis Der Chemischen Industrie – öl Und Co. Intelligent Nutzen

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3. Dezember 2015 Stoffliche Nutzung von Biomasse in der chemischen Industrie – Perspektiven für Biomethan Dr. Jörg Rothermel, DENA – Biogaspartner, Berlin, 3. Dezember 2015 Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 2 Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 3 Abgrenzung der Rohstoffbasis Chemie Energetische Nutzung Kundenbranchen (z. B. Verpackung, Bau-, Automobilindustrie u.v.m.) Chemische und Pharmazeutische Industrie Fein- und Spezialchemikalien Organische Basischemikalien Anorganische Basischemikalien Steinkohlen -teer Wertschöpfungskette Vereinfachte und nichtmaßstäbliche Darstellung Bioethanol = interner Energieverbrauch im Cracker Naphtha, Kondensate, LPG, Gasöl Kohle Erdgasförderung Raffinerien Pflanzliche Öle, tierische Fette Cellulose, Zucker, Stärke, Bioethanol, Naturkautschuk, Glyzerin und andere Nachwachsende Rohstoffe Salze, Phosphate, Flussspat, Lithium, Kali, Edelmetalle und viele mehr Anorganische Rohstoffe Anteil der Chemie an der Nutzung fossiler kohlenstoffhaltiger Rohstoffe in Deutschland 2012 Erdöl Stoffliche Nutzung Chemie 4% 15 % 14% 445,7 Mio. t 103 Mio. t 59 % Fossile Rohstoffe gesamt (Öl, Gas, Kohle) 26 % 82% Kraftstoffe Energetische Nutzung 5 Quelle: VCI, Basis: Tonnen Rohstoff Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 6 Rohstoffbasis der organischen Chemieproduktion in Deutschland und Europa, 2011 Nachwachsende Rohstoffe 2,7 Mio. t 13 % Kohle Nachwachsende Rohstoffe 0,4 Mio. t 1,8 % Kohle Erdgas 1% 3,2 Mio. t 15 % Erdölprodukte Stofflicher Einsatz Deutschland 21,6 Mio. t 15,3 Mio. t 71 % 9% Stofflicher Einsatz EU 90,3 Mio. t Gas 21% Öl 68% Stand 2011 (aktuellste verfügbare Daten für nachwachsende Rohstoffe) Quelle: VCI, FNR, Cefic. Basis: Rohstoffgewicht in Tonnen Nachwachsende Rohstoffe in Deutschland und Europa Stofflicher Einsatz in der chemischen Industrie, 2011 Tierische Fette 8% Pflanzliche Öle Zucker 4% Stärke 10% 15% Chemiezellstoff 37% Tierische Fette 10% 6% 10% Gesamtmenge Deutschland 2,7 Mio. t Zucker und Stärke 6% Pflanzliche NaturÖle kautschuk Gesamt EU 8,6 Mio. t 18% 18% Glyzerin Sonstige Sonstige 10% Chemiezellstoff 9% Bioethanol (ETBE) 14% 12% 7% 6% Naturkautschuk Bioethanol Glyzerin Quellen: FNR, CEFIC: Sonstige enthalten u.a. Pflanzenwachse & Harze, Gerbstoffe Proteine, Tallöl und Arzneipflanzen Chemie setzt Energieträger auch stofflich ein Stofflicher und energetischer Einsatz in der Chemie Mineralölprodukte und Erdgas nach Einsatzart, 2013 stofflicher Einsatz 100% energetischer Einsatz 1,3 90% 80% 70% 91,0 60% 50% 14,7 40% 30% 20% 31,1 10% 0% Mineralölprodukte (Mio. Tonnen) Quelle: Destatis, VCI 9 Erdgas (Mio. MWh) Motivation für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in der chemischen Industrie Entwicklung neuer, innovativer Produkte Neue Eigenschaften und Anwendungen Nutzung der industriellen Biotechnolgie Alternative Kohlenstoffquelle Diversifikation in der Rohstoffbasis - Versorgungssicherheit Preisvorteile Verbesserung der Nachhaltigkeit Einzig erneuerbare Kohlenstoffquelle (neben CO2) Positive Einfluss auf Treibhausgasbilanz – Mögliche Rolle bei einer „Dekarbonisierungsstrategie“ 10 Nachhaltigkeit bei nachwachsenden Rohstoffen: Begrenzte Verfügbarkeit von Biomasse und Nutzungskonkurrenzen Verfügbare Anbauflächen für Agrarrohstoffe Flächen zum (nachhaltigen) Anbau von Biomasse sind nur begrenzt verfügbar. Zunehmende Konkurrenz zwischen den verschiedenen Nutzungsarten der Biomasse. 11 „Rohstoffwechselkurs“ Rohstoffbedarf der organischen Chemie in D normiert auf Kohlenstoff Ca. 20. Mio. t C-haltige Rohstoffe Davon ca. 18 Mio. t Kohlenstoff Biogas 24 Mio. t Ca. 40 Mio. t Biomasse 12 Ca. 70 Mio. t CO2 Rohstoffe in der chemischen Industrie Komplexe Wertschöpfungsketten mit unterschiedlichsten Produktionsprozessen: Über verschiedene 30.000 Produkte Am Anfang der Wertschöpfung stehen wenige Basischemikalien auf Basis fossiler Rohstoffe Nachwachsende Rohstoffe werden heute meist direkt in der Produktion von Spezialchemikalien eingesetzt: Wertschöpfungskette Chemieprodukte 13 Spezialchemie Basischemie Fossile Rohstoffe Nachwachsende Rohstoffe heute in Zukunft? Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 14 Methan in der chemischen Industrie Methan (CH4): ca. 12 Mrd. m3 9 Mrd. m3 Energetische Nutzung: Wärme- und Stromproduktion 15 3 Mrd. m3 Stoffliche Nutzung Stoffliche Nutzung von Methan in der chemischen Industrie Methan (CH4): ca. 3 Mrd. m3 Wasserstoff Direkte Umsetzung Synthesegas + Stickstoff Ammoniak 16 Düngemittel, … Chlor-, Schwefelverb. Blausäure Acetylen Methanol Oxosynthese Fischer Tropsch Stoffliche Erdgasnutzung außerhalb Europas Ethan, Propan, Butan Nordamerika Teilw. Asien Rohbenzin Cracker Europa Erdgas in anderen Regionen der Welt enthält ausreichend „fettere“ (höherkettige) Gasbestandteile 17 Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 18 Kohlenstoffquellen für die Chemie Erdöl/ „Fette“ Gase Stein- und Braunkohle Erdgas (Methan) Biomethan 19 CO2 Nachwachsende Rohstoffe Cofaktoren + H2/C CO2 (+ H2) Kohle Öl/fettes Gas Ideales C/HVerhältnis Methan 20 + C/H2 Chemieprodukte Kriterien zur Verwendung von Rohstoffen Verfügbarkeit und (relativem) Preis Technologische Möglichkeiten Politischen Rahmenbedingungen 21 Öl/fette Gase Verfügbarkeit/Preis Technologische Möglichkeiten Politische Rahmenbeding. 22 Kohle/Braunkohle Verfügbarkeit/Preis Technologische Möglichkeiten Politische Rahmenbeding. 23 ( ) Europa! CO2 Verfügbarkeit/Preis Technologische Möglichkeiten Politische Rahmenbeding. 24 ( ) Nachwachsende Rohstoffe Verfügbarkeit/Preis Technologische Möglichkeiten Politische Rahmenbeding. 25 ( ) ( ) Erdgas/Biomethan Verfügbarkeit/Preis Technologische Möglichkeiten Politische Rahmenbeding. 26 ( ) Agenda Rohstoffe in der Chemie Biomasse als Rohstoff Methan in der chemischen Industrie Weitere Alternative Rohstoffe Fazit 27 Fazit Keine grundsätzliche Umstellung der Rohstoffbasis in der Chemie sondern Diversifizierung Fossile Rohstoffbasis wird auch längerfristig die Hauptrolle einnehmen Biomasse/Nachwachsende Rohstoffe spielen einen zunehmend wichtigere Rolle Methan vor allem Energieträger in der Chemie Stoffliche Nutzung von (Bio)Methan in der Chemie bleibt beschränkt 28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit [email protected] [email protected] 29