CO2-Recycling für den Europäischen Erfinderpreis nominiert

Walter Leitner und Christoph Gürtler sind für ihre Beiträge zu einer nachhaltigen Chemieproduktion unter die drei Finalisten gewählt worden

Die beiden Chemiker haben einen Weg gefunden, aus dem Treibhausgas CO2 Kunststoffe herzustellen. Dafür hat das Europäische Patentamt (EPA) Walter Leitner, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und Professor an der RWTH Aachen, sowie Christoph Gürtler, der bei der Covestro AG für die Entwicklung neuer Verfahren und Produkte verantwortlich ist, als Finalisten in der Kategorie Industrie des Europäischen Erfinderpreises 2021 nominiert. Die Gewinner werden am 17. Juni gekürt.

Christoph Gürtler (links) und Walter Leitner haben einen Weg gefunden, das Treibhausgas CO2 zu einem Kunststoff zu verarbeiten. Dafür hat das europäischen Patentamt die beiden Chemiker als Finalisten in der Kategorie Industrie des Europäischen Erfinderpreises 2021 nominiert.

Die beiden Nominierten haben maßgeblichen Anteil an der Entwicklung und Markteinführung der Technik, die ihren Ursprung in der Zusammenarbeit zwischen anwendungsorientierter Wissenschaft und forschungsorientierter Industrie hat. Ihre Beteiligungen an zahlreichen Patenten rund um das CO2-Recycling sind Beleg dafür: Zusammen halten die beiden über 100 Patente zur Nutzung von CO2 in der Herstellung von Kunststoffen. „Die Partnerschaft zwischen Grundlagenforschung und industriellem Know-how hat den Grundstein für diese Entwicklung gelegt“, sagt Walter Leitner. „Es ist ein seltener Glücksfall für mich ebenso wie für die beteiligten Nachwuchswissenschaftler, an einem solchen Prozess beteiligt zu sein.“

CO2-haltige Kunststoffe für Matratzen, Sportböden und Autos

CO2 lässt sich nur sehr mühsam zu chemischen Reaktionen aktivieren. Dieses Problem löste das Team um Walter Leitner und Christoph Gürtler durch die exakte Kontrolle der Reaktion zwischen CO2 und dem Erdöl-basierten Propylenoxid in Gegenwart eines maßgeschneiderten Katalysatorsystems, das die Reaktion antreibt. Dabei wird das CO2 fest gebunden. „Wir haben in enger Zusammenarbeit den richtigen Katalysator entwickelt, der uns zum Erfolg gebracht hat“, sagt Gürtler. Der Prozess ist wirtschaftlich tragfähig und gleichzeitig nachhaltiger als das ausschließlich auf fossilen Rohstoffen basierende Verfahren. Es entsteht ein so genanntes Polyol, das von Covestro unter dem Produktnamen cardyon® zur Marktreife gebracht wurde. Es wird bereits zur Herstellung von weichem Schaumstoff für Matratzen, für Kleber in Sportböden, Polsterungen in Schuhen und in Autoinnenräumen eingesetzt. An der Schwelle zur Marktreife stehen elastische Textilfasern. Forschungsprojekte haben gezeigt, dass sich CO2 auch für Dämmstoffe aus Hartschaum und für Tenside, zum Beispiel in Waschmitteln, nutzen lässt.

CO2-Socke: Der Strumpf enthält ein Polymer, das mit dem Klimagas hergestellt wurde.

Der 2006 ins Leben gerufene Erfinderpreis des Europäischen Patentamtes zeichnet in fünf Kategorien herausragende europäische Erfinder und Teams aus und gehört zu den renommiertesten Auszeichnungen seiner Art. Die Preisverleihung am 17. Juni wird erstmals digital stattfinden und live im Internet übertragen. In der Kategorie Industrie sind drei Teams nominiert. „Die Nominierung ist eine wichtige Bestätigung unserer Bemühungen um eine nachhaltigere Chemie. Sie zeigt, wie entscheidend Patente für den Entwicklungsprozess einer Technologie sind“, sagt Christoph Gürtler. „Es ist eine große Ehre, stellvertretend für das interdisziplinäre Team aus Produktforschung, Prozessentwicklung, Marketing und den vielen anderen Köpfen hinter der Erfindung bei der Preisverleihung dabei zu sein.“

Ein Beitrag zur Kreislaufwirtschaft in der chemischen Industrie

Einen wesentlichen Teil der Entwicklung leisteten die Forschenden im CAT Catalytic Center, das Covestro und die RWTH Aachen 2007 gründeten. „Es war ein lang gehegter Wunsch der Wissenschaft, Kohlenstoffdioxid als Lieferant für Kohlenstoff für Kunststoffe nutzen zu können. An dieser Frage wird in der Fachwelt seit fast einem halben Jahrhundert gearbeitet“, erklärt Walter Leitner.

"Grüne" Kunststoffe unter Einsatz von Kohlendioxid

Die Nutzung von CO2 leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft in der chemischen Industrie. Indem konventionelles Erdöl als Kohlenstoffquelle teilweise durch das Treibhausgas CO2 ersetzt wird, werden Ressourcen geschont. Der Kohlenstoff wiederum bleibt im Kreislauf erhalten, ohne in die Atmosphäre zu gelangen. Zugleich lassen sich mit dieser Technologie, das legen erste Untersuchungen nahe, auch besser wiederverwertbare Kunststoffe erzeugen, deren Bestandteile leichter recycelt werden könnten. Eine rundum nachhaltige Innovation. Am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion arbeitet Walter Leitners Team nun an weiteren Verfahren, in denen CO2 als Kohlenstoffquelle dient. Unter anderem setzen sie dabei Wasserstoff ein, der mit Wind- oder Sonnenenergie erzeugt werden könnte.

Covestro/PH

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