E-Naphtha und elektrische Cracker

Die Steamcracker der chemischen Industrie verarbeiten heute in aller Regel Naphtha oder andere fossile Rohstoffe. Eine mögliche Alternative ist elektrisch hergestelltes Synthesenaphtha oder E-Naphtha.

Am Anfang steht hier Wasserstoff, der idealerweise mit Hilfe erneuerbaren Stroms in einer Elektrolyseanlage gewonnen wird. Dieser grüne Wasserstoff kann in einer Fischer-Tropsch-Anlage zusammen mit Kohlendioxid zu Rohöl umgewandelt werden.

Solche Fischer-Tropsch-Syntheseanlagen gibt es bereits vereinzelt, mit einer Ausnahme werden diese allerdings mit fossilen Rohstoffen betrieben. So wird beispielsweise in Südafrika Kohle zu Treibstoff umgewandelt. In Malaysia und Katar gibt es Anlagen, die Erdgas als Rohstoff nutzen.

Das bei der Fischer-Tropsch-Synthese entstehende Rohöl wird mit einem Verfahren namens Hydrocracking weiterverarbeitet. Dabei entsteht eine Mischung von Produkten. Ein Problem hierbei: Es ist nicht möglich, in einer solchen Anlage ausschließlich Naphtha zu produzieren. Es entstehen Nebenprodukte, die etwa als Treibstoffe genutzt werden können.

Das bedeutet, dass bei diesem Weg die Rohstoffproduktion der chemischen Industrie nicht unabhängig von anderen Industrien geschehen kann. Sie muss mit der Produktion von E-Fuels koordiniert werden, die beispielsweise im Flugverkehr eingesetzt werden können.

Erste Elektro-Cracker werden geplant

Neben den Rohstoffen muss die Energie der Cracker erneuerbar bereitgestellt werden. Statt wie bisher mit fossiler Erdgasbefeuerung könnte die Hitze in den Öfen der Cracker elektrisch erzeugt werden. Solche elektrischen Cracker gibt es bisher nicht, eine Reihe von Unternehmen hat angekündigt, in den nächsten Jahren Pilotprojekte zu starten.

Shell und der Chemiekonzern Dow haben im vergangenen Jahr eine Förderzusage der niederländischen Regierung erhalten und wollen bis 2025 eine Pilotanlage für einen elektrischen Steamcracker bauen. BASF plant einen ersten elektrischen Crackerofen in Ludwigshafen, der gemeinsam mit dem saudi-arabischen Konzern Sabic und der Firma Linde gebaut werden soll. Die Pilotanlage soll 2023 in Betrieb gehen.

Neben dem Weg über die Fischer-Tropsch-Synthese und den Steamcracker gibt es eine weitere Möglichkeit für die klimaneutrale Produktion von Olefinen und Aromaten. Dabei könnte man auf Erfahrungen aus einer Branche aufbauen, die man zunächst nicht mit Klimaschutz in Verbindung bringen würde: die chinesische Kohleindustrie.