Anlagenbau & Prozesstechnik

Herausforderung Nachhaltigkeit

Was Digitalisierung, Mess- und Automatisierungstechnik leisten kann und muss

18.10.2022 - Nachhaltigkeit und ein schonender Umgang mit Ressourcen bewegen die Prozessindustrie heute mehr denn je - Digitalisierung, Mess- und Automatisierungstechnik sind die Enabler.

Am Rande des VDI-Kongresses „Automation 2022“ sprach CHEManager mit Christine Maul, Head of Advanced Process Control bei Covestro Deutschland und Vorstandsmitglied der VDI/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) zum Thema Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft. Das Gespräch führte Volker Oestreich.

CHEManager: Frau Maul, der Klimawandel und seine Folgen beschäftigen uns alle – wie geht die Prozessindustrie den Kampf gegen den Klimawandel an?

Christine Maul: Der schonende Umgang mit Ressourcen und Nachhaltigkeit waren schon immer wichtige Themen in der Prozessindustrie. Sie sind aufgrund der Diskussionen zu Erderwärmung und Rettung des Planeten heute wichtiger denn je. Mir ganz persönlich ist das ein Herzensthema. Ich denke, dass wir verpflichtet sind, hinter uns aufzuräumen und unseren Kindern eine stabile, zukunftsfähige Welt zu hinterlassen.

In der chemischen Produktion haben wir – quasi schon immer – die bestehenden Möglichkeiten genutzt, Produktionsprozesse effizient zu führen. Im Sinne der Nachhaltigkeit bedeutet dies, mit minimalem Energieverbrauch und mit maximaler Ausbeute zu produzieren.

Was ist jetzt neu?

C. Maul: Zum einen sehe ich hier die publizierten Nachhaltigkeitsziele der chemischen Industrie: die Produktion soll CO2-neutral werden und das nicht nur irgendwann, sondern zu einem festgelegten Zeitpunkt. Viele Firmen haben hierzu Jahresziele publiziert. Covestro hat sich vorgenommen, bis 2035 klimaneu­tral zu produzieren, BASF strebt bis 2050 Netto-Null-CO2-Emissionen an, Lanxess liegt dazwischen.

Die CO2-neutrale Produktion wird mehr kosten. Wir als Industrie hoffen natürlich, dass unseren Kunden die Nachhaltigkeit auch mehr wert ist. Wir müssen es schaffen, den Kunden zu vermitteln, dass nachhaltig produzierte Materialien einen höheren Preis verdienen.

Der Nachweis der CO2-neutralen Produktion von Materialien in einem Produkt (anfangs in Anteilen) ist dabei immens wichtig. Durch Digitalisierung, Mess- und Automatisierungstechnik wird dieser Nachweis erst ermöglicht.

Was sind die Voraussetzungen für eine CO2-neutrale Produktion?

C. Maul: Die CO2-neutrale Produktion funktioniert nur, wenn grüne Technologien auch zeitnah entwickelt werden – insbesondere grüner Wasserstoff muss verfügbar sein! Dafür benötigen wir die richtigen Rahmenbedingungen und die kann nur die Politik setzen. Zum anderen sehe ich das noch wichtigere Fernziel, das Hand in Hand mit klimaneutraler Produktion geht: die Kreislaufwirtschaft. Hier wird mit „aus alt mach neu“ die Vision verfolgt, keine Kunststoffe aus zusätzlichen fossilen Quellen zu produzieren, sondern auf Basis der sich bereits im Umlauf befindenden Kunststoffe neue Produkte herzustellen. Eine große Bedeutung kommt hier dem Recycling in seiner ganzen Bandbreite zu.

Warum hat grüner Wasserstoff eine so große Bedeutung?

C. Maul: Wasserstoff wird in der chemischen Industrie als Ausgangsstoff für zahlreiche Produkte benötigt. Die Nachfrage hat sich seit 1975 verdreifacht und steigt stetig weiter. Überwiegend wird H2 allerdings noch in Verfahren hergestellt, die mit klimaschädlichen fossilen Energien betrieben werden. Um eine CO2-neutrale Bilanz zu erreichen, müssen auch die Ausgangsstoffe wie Wasserstoff CO2-neutral hergestellt werden – sonst verschieben wir nur die Bilanzgrenze.

Wie und wo können Digitalisierung, Automatisierung und künstliche Intelligenz ganz konkret auf dem Weg zu Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft helfen?

C. Maul: Intelligentes und integriertes Datenmanagement hilft generell, Produktionsprozesse effizienter zu machen und die Anlagenverfügbarkeit zu steigern. Die Digitalisierung ist ein notwendiger Bestandteil der neuen Verfahren, die entwickelt werden. Eine sich möglicherweise immer ändernde Zusammensetzung der Ausgangsstoffe der Verfahren muss gemessen werden und auf dieser Basis eine robuste Regelung – idealerweise voll automatisiert – konzipiert und im Prozess umgesetzt werden.

Covestro will das erste Unternehmen in der chemischen Industrie sein, das operative Klimaneutralität erreicht. Was sind die Meilensteine dabei und was ist schon erreicht?

C. Maul: Unser Ziel lautet, bis 2035 klimaneutral zu sein. Bei den Emissionen aus der eigenen Produktion, also Scope 1, genauso wie bei Emissionen aus fremden Energiequellen, den Scope-2-Emissionen. Wir fordern und fördern mehr Nachhaltigkeit und setzen zur Herstellung unserer Kunststoffe mehr und mehr auf zirkuläre Prozesse.

Bereits jetzt können wir stolz auf die Meilensteine sein, die wir erreicht haben: Basierend auf unseren bisherigen Zielen zur Reduktion von spezifischen Treibhausgasemissionen hat Covestro beispielsweise die spezifischen Emissionen um 50 % pro Tonne hergestellten Produkts gegenüber dem Jahr 2005 reduziert. Ein Etappenerfolg, den wir eigentlich für 2025 avisiert hatten und Dank der erfolgreichen Verbesserung unserer betrieblichen Prozesse an allen größeren Produktionsstandorten bereits 2021 erreicht haben. Das ist Ansporn genug für uns, das neue, ehrgeizigere Ziel Klimaneutralität anzugehen. Haben wir 2020 noch Treibhausgasemissionen von 5,6 Millionen Tonnen verzeichnet, wollen wir diese Jahr für Jahr senken und bis 2030 zu einer Reduzierung um 60 %, also auf 2,2 Millionen Tonnen, gelangen. Viel mehr dazu kann man auf der Covestro-Website zur Klimaneutralität erfahren.

Um den Herausforderungen der Nachhaltigkeit in der Industrie zu begegnen sind Kreativität und Engagement von Facharbeitern, Ingenieuren und anderen Wissenschaftlern gefragt. Wie sieht es aus mit Fachkräften und Nachwuchs für die Prozessindustrie?

C. Maul:  In den nächsten Jahren werden die geburtenstarken Jahrgänge in Rente gehen und brauchen Nachfolger. Das bedeutet für uns Ingenieurinnen und Ingenieure von GMA und VDI: In der Nachwuchsförderung gibt es viel zu tun!
Wir sollten hier nicht jammern und anmerken, dass sich niemand für unsere Themen interessiert, sondern für unsere Themen werben. Dazu gehört, dass wir komplexe Sachverhalte verständlich darstellen, so dass sich auch Nicht-Experten angesprochen fühlen. Wir müssen uns durchaus selbstkritisch fragen, ob wir divers genug aufgestellt sind. Um neue Mitstreiter zu finden müssen wir offen sein für neue Wege und diese auch umsetzen.

Ich persönlich finde die Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt, spannend und sehe, dass er uns Ingenieurinnen viele neue Themen und Entwicklungsmöglichkeiten bringt. Wir müssen es schaffen, auch Schüler und Studenten für diese neuen Themen zu begeistern. Vielleicht nützt es, wenn wir den Menschen erklären, dass sie helfen müssen, die Welt zu retten!


 

„Die Digitalisierung ist ein notwendiger Bestandteil der neuen nachhaltigen Verfahren.“

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Zur Person

Christine Maul ist Head of Advanced Process Control bei Covestro Deutschland und Mitglied im Vorstand der VDI/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik (GMA). Außerdem ist sie Mitglied im Programmausschuss der Automation Konferenz.
Sie studierte Verfahrenstechnik an der TU Karlsruhe (heute KIT) und Chemical Engineering an der University of Wisconsin in Madison, WI, USA, wo sie auf dem Gebiet der Strömungstechnik promovierte. Ihre industrielle Laufbahn begann sie in der Zentralen Forschung bei Bayer in Leverkusen als Sachgebietsleiterin Strömungssimulation. Danach übernahm sie Führungspositionen bei Bayer Technology Services, Bayer Material Sciences und Covestro im In- und Ausland.

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