Energiesparende Chlor-Herstellung

Das entscheidende Volt weniger

Chlor wird für die Herstellung von rund zwei Dritteln aller chemischen Produkte benötigt, inklusive Kunststoffen. Und das hat seinen Preis. Die Herstellung dieser wichtigen Basischemikalie ist einer der energieaufwendigsten Prozesse in der chemischen Industrie. Covestro hat an der Entwicklung eines Prozesses mitgewirkt, der die benötigte Menge an Strom um bis zu 30 Prozent reduziert.
Covestro hat ein Verfahren zur Chlorherstellung mitentwickelt, das bis zu 30 Prozent weniger Strom benötigt als konventionelle Prozesse.

Chlor ist hochreaktiv und geht Bindungen mit praktisch allen anderen Elementen ein. Allerdings ist elementares Chlor in der Natur nicht vorhanden, sondern kommt nur in Verbindungen vor. So wird es beispielsweise über die Elektrolyse von Kochsalz gewonnen.

Dafür wird eine große Menge an Energie benötigt. Aus diesem Grund hat Covestro an der Entwicklung einer neuen Technologie mitgewirkt: Durch die Sauerstoffverzehrkathode (SVK) wird bis zu 30 Prozent weniger Energie verbraucht als beim herkömmlichen Prozess. Forscher auf der ganzen Welt haben jahrzehntelang an einer Lösung wie dieser gearbeitet.

Nur zwei Volt anstatt drei

Die neue Methode basiert auf dem Membranverfahren der Chloralkali-Elektrolyse, das sich zum Standardverfahren für die Chlor-Herstellung entwickelt hat. Bei diesem Verfahren werden Chlor, Natronlauge und Wasserstoff aus Kochsalz und Wasser gewonnen.

Beim SVK-Verfahren wird die Wasserstoff erzeugende Elektrode, die üblicherweise im Membranverfahren eingesetzt wird, durch eine Sauerstoffverzehrkathode ersetzt. Indem die Kathode – der Minuspol – mit Sauerstoff versorgt wird, wird die Bildung von Wasserstoff verhindert, sodass ausschließlich Chlor und Natronlauge entstehen. Dieses Verfahren benötigt eine Spannung von lediglich zwei Volt anstatt drei – ein Drittel weniger.

Würden beispielsweise alle deutschen Chlor-Hersteller dieses marktreife Verfahren flächendeckend einführen, so ließe sich der gesamte Energieverbrauch des Landes um ein Prozent senken. Das entspricht etwa dem jährlichen Energiebedarf der Großstadt Köln. Das SVK-Verfahren könnte also eine wichtige Rolle in der deutschen Energiewende einnehmen, die sich hauptsächlich auf die Verbesserung der Energieeffizienz fokussiert. Mit dem Verfahren würde überdies die Umwelt geschont werden, da sich der CO2-Ausstoß durch die Stromeinsparung um bis zu 30 Prozent verringern würde.

Großes Verkaufspotenzial

Diese Innovation birgt zudem herausragende wirtschaftliche Vorteile und kann der deutschen Technologie eine erfolgreiche Position auf dem Weltmarkt sichern. Die Entwicklungspartner Covestro und ThyssenKrupp Uhde Chlorine Engineers glauben, dass die SVK-Technologie in den kommenden Jahren ein großes Verkaufspotenzial haben wird.

2011 wurde das Verfahren erfolgreich im industriellen Maßstab bei Covestro in Krefeld-Uerdingen eingeführt und seit 2013 wird es weltweit vertrieben.