Neue Prozess-Katalysatoren

Wenn man nicht genau wüsste, dass sich im Gebäude A 520 der BASF das Feststofflabor befindet - der lang gestreckte Raum mit den hellen Fliesen könnte glatt als Backstube durchgehen. Alle paar Meter ein Servierwagen, darauf Bleche mit kleinen Teignudeln. Und dann diese großen, silbern glänzenden Knetmaschinen.

Das ist so ähnlich wie beim Kuchenbacken. Sie müssen zunächst einen Teig haben, den Sie dann in eine Form bringen, wie beim Backen von Weihnachtsplätzchen. Nur auf natürlich deutlich größeren Maschinen.

Ulrich Müller outet sich dann aber doch nicht als Bäcker, sondern als BASF-Chemiker. Aus den kleinen Teigsträngen werden auch keine Plätzchen, sondern Trägersubstanzen für Feststoff-Katalysatoren. Sie bestehen nicht aus Mehl und Wasser, sondern aus formbaren Metalloxiden. Labormeister Günther Löwenmuth schmeißt sie später in eine große Imprägnier-Trommel und gibt eine blaue Flüssigkeit dazu - einen Metall-Cocktail:

Man tränkt den Träger mit einer Lösung aus Metallen, zum Beispiel Aluminiumträger in Strangform, und aufgetragen wird ein Kupfer aus einer Kupfernitratlösung. Durch die Kupferaufbringung werden sie dann blau.

Die Farbe ist allerdings nur Nebensache. Den BASF-Forschern kommt es nicht auf den Effekt an, sondern auf die Effizienz. Die Effizienz ihrer Katalysatoren. Sie zu verbessern, ist ein stetiges Bemühen der Chemiker. In Ludwigshafen arbeitet daran eine ganze Abteilung mit rund 200 Mitarbeitern. Ulrich Müller ist einer der Forschungsleiter.

Rund 8000 Produkte verkauft BASF. Fast 90 Prozent davon werden mit Hilfe von Katalysatoren hergestellt. Sie beschleunigen chemische Synthesen und ermöglichen überhaupt erst ergiebige Prozessausbeuten. Meist ist die Katalyse heterogen, das heißt: Beim Katalysator handelt es sich um einen Feststoff; die Reaktionspartner dagegen sind flüssig oder gasförmig.

Die heterogene Katalyse und die heterogenen Katalysatoren sind in der chemischen Industrie schlicht und einfach unverzichtbar. Es wird permanent neu entwickelt und auch permanent weiterentwickelt.

Bloß sei das in der Öffentlichkeit kaum bekannt, bedauert Ulrich Müller. Dabei gebe es bemerkenswerte Fortschritte auf dem Gebiet der heterogenen Katalyse. Sie führten zu großen Energieeinsparungen, zum Beispiel bei der Herstellung von Polystyrol, dem Laien besser bekannt als Styropor:

Ganz am Anfang steht die Herstellung eines Moleküls, das man als Styrol bezeichnet. Und bei diesem Styrol wird, ausgehend von einem Molekül, das sich Ethylbenzol nennt, eine Dehydrierung vorgenommen. Das heißt, man nimmt dem Molekül einen Teil seines Wasserstoffs.

Seit 1934 wird in Ludwigshafen auf diese Weise Styrol erzeugt. Doch die Abspaltung des Wasserstoffs frisst seit jeher viel Energie. Der hohe Verbrauch konnte jetzt gedrückt werden - durch einen neuen Feststoff-Katalysator:

Das ist eine sehr aufwendige Synthese. Man muss mit Heißdampf quasi wie bei einer Lokomotive dieses Molekül in Anführungszeichen befeuern, damit man dann diesen Wasserstoff entnehmen kann. Und ganz klar: Hier kann man durch Einsparungen bei dem Heißdampf, deutlich zur Verbesserung beitragen.

Das ist Müller und seinen Kollegen gelungen. Dank des neuen Kats kommen sie nun mit 30 Prozent weniger Heißdampf aus.

In absoluten Zahlen sind es knapp 140.000 Tonnen in den Styrol-Anlagen der BASF. Die eingesparten Energiemengen reichen aus, um etwa 14.000 Bungalows permanent mit Strom zu versorgen, hat das Unternehmen ausgerechnet.

Nur eines gibt man in Ludwigshafen partout nicht preis: die chemische Formel des Katalysators. Er enthalte Eisen, der Rest ist Betriebsgeheimnis. Denn ein Euro, den die BASF in einen neuen Kat steckt, bringt ihr nach Müllers Angaben 150 Euro Erlös bei den damit hergestellten Chemikalien:

Und vor dem Hintergrund bitte ich Sie zu verstehen, dass ich ihnen da keine weiteren Details nennen möchte.