CO₂ als Kohlenstoffquelle für Kunststoffprodukte

Die Nutzung von Kohlenstoff stellt eine wichtige Materialbasis der Chemie- und Kunststoffindustrie dar, weil dieser für die Produktion von organischen Chemikalien, Kunststoffen und darauf basierender Produkte unabdingbar ist. Als Kohlenstoffquellen werden aktuell größtenteils fossile Rohstoffe verwendet. Gleichzeitig werden kohlenstoffhaltige Produkte hauptsächlich linear genutzt, wodurch der Kohlenstoff am Ende des Lebenszyklus in Form von CO₂ in die Atmosphäre emittiert wird, anstatt ihn zu recyclen. In der deutschen Chemie- und Kunststoffindustrie gehen so jährlich ca. 56 % des verwendeten Kohlenstoffs verloren (Bringezu et al. 2020). Neben den Technologien des mechanischen und chemischen Recyclings von Kunststoffen bietet die Abscheidung und Nutzung von CO₂ die Möglichkeit, eine effektive Kreislaufführung von Kohlenstoff zu ermöglichen und dabei Chemikalien herzustellen, welche die gleiche Qualität aufweisen wie fabrikneue Produkte. Gleichzeitig kann der entsprechende Klimafußabdruck signifikant reduziert werden. Für den Aufbau geschlossener Kohlenstoffkreisläufe in Form von CO₂-basierter Wertschöpfungsketten bedarf es der Verknüpfung von CO₂-Quellen mit erneuerbaren Energiequellen und Produzenten von Chemikalien und Kunststoffen. Allerdings liegen bei der Nutzung von CO₂ die Produktionskosten für Basischemikalien bislang z.T. deutlich über denen für die fossil-basierte Produktion. Welche ökonomischen und ökologischen Effekte ein Wechsel der Kohlenstoffquelle auf die gesamte Wertschöpfungs-kette von Kunststoffprodukten haben würde, wurde bisher kaum untersucht. Im Rahmen des Forschungsprojektes CO₂-WIN Connect wurden deshalb Wertschöpfungsketten für ausgewählte Kunststoffprodukte mit Hilfe einer Material-flusskostenanalyse untersucht. Die Analysen zeigen beispielhaft, welche Gesamtkosten CO₂-basierte Wertschöpfungsketten haben und wie hoch diese im Vergleich zur fossilbasierten Variante ausfallen, wo Investitionsbedarf besteht und wie viel CO₂-Emissionen an welcher Stelle eingespart werden könnten. In Form von Szenarien wird ebenfalls untersucht, welchen Einfluss die Weiterentwicklung der zugrundliegenden Technologien und die Preise für fossile Rohstoffe auf die jeweiligen Ergebnisse haben.