Pro und kontra Kohlechemie

Hat die Herstellung von Chemikalien aus Kohle trotz zahlreicher Herausforderungen eine Zukunft in China?

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  • Dr. Kai Pflug, Management Consulting – Chemicals, Hong Kong, China

Die Herstellung chemischer Verbindungen aus Kohle ist nicht neu und wird z.B. bei der Herstellung von Düngemitteln in großem Maßstab angewandt. Auch die Produktion von organischen Basischemikalien und Treibstoff („Kohleverflüssigung") hat eine lange Geschichte. Insgesamt hat sich diese Technologie in der Vergangenheit allerdings nicht durchsetzen können.

In China lässt sich seit einigen Jahren eine Renaissance der Kohlechemie beobachten. Aufgrund der vergleichsweise hohen Kohlevorkommen im Land starten Unternehmen verstärkt Projekte zur Herstellung von Öl und Methanol aus Kohle. Laut Hu Qianlin, dem stellvertretenden Generalsekretär der China Petroleum and Chemical Industry Federation, gibt es derzeit 26 Kohle-zu-Öl-und 58 Kohle-zu-Olefin-Projekte (über den Zwischenschritt Methanol) in verschiedenen Umsetzungsphasen von der Planung bis zu bereits produzierenden Anlagen.  Werden alle diese Projekte realisiert, so erreichen sie im Jahr 2020 eine Gesamtkapazität von rund 40 Mio. t Öl und eine ähnlich hohe Olefinkapazität. Teilweise sind ausländische Unternehmen beteiligt. So haben Total und das chinesische Unternehmen CPI ein gemeinsames Projekt.

Profitabilität abhängig von Kohle- und Ölpreisniveau

Der wesentliche Grund für die derzeitigen hohen Investitionen ist die erwartete hohe Profitabilität der Anlagen. Shenua, ein großer chinesischer Kohleproduzent, erzielte mit einer Kohle-zu-Olefin-Anlage in den letzten Jahren eine EBIT-Marge von rund 19 %. Und wenn auch die genauen Angaben variieren, stimmen doch die meisten Quellen überein, dass Kohle-zu-Öl-Anlagen bei Ölpreisen über 100 USD pro Barrel profitabel sein sollten. Nach Angaben von Zhang Yuzhou, Vice President von Shenhua, ist die Kohhleverflüssigung seines Unternehmens ab einem Ölpreis von 85 USD pro Barrel profitabel. Dies liegt deutlich unter dem durchschnittlichen Ölpreisniveau von etwa 110 USD pro Barrel in den Jahren 2012 und 2013.

Wie profitabel die Anlagen wirklich sind, hängt natürlich vom Preis der als Rohstoff verwendeten Kohle ab. Kohlechemieanlagen werden daher primär in den Regionen errichtet, in denen aufgrund fehlender Infrastruktur und großer Entfernung zu Zentren des Verbrauchs keine weltmarktüblichen Kohlepreise erzielt werden können.

Insbesondere in China variiert der Kohlepreis sehr stark. Im Landesinneren liegt der Kohlepreis deutliche niedriger als an der Ostküste Chinas, an der sich auch die großen Bevölkerungszentren befinden. Diese „gestrandete Kohle" ("stranded coal") kann erst nach der Transformation in höherwertige Materialien wirtschaftlich transportiert werden - genau dies ist der Kernpunkt der Kohlechemie. Kohlechemieanlagen liegen daher in der Regel direkt am Ort der Kohleförderung („Mouth Mine"). Für die nachfolgenden Schritte wie die Herstellung von Olefinen aus Methanol gilt dies allerdings nicht mehr - sie können auch dort errichtet werden, wo kostengünstig importiert werden kann.

Die Förderung der Kohlechemie durch die chinesische Regierung begründet den Boom ebenfalls. Hintergrund ist der Wunsch, Chinas Abhängigkeit von importiertem Öl zu verringern. In der letzten Zeit hat diese Unterstützung jedoch etwas nachgelassen, da die Regierung Überkapazitäten befürchtet und die ökologischen Folgen der Technologie stärker in die Überlegungen einbezieht. Diese Bedenken haben aber nicht zu einem vollständigen Stopp solcher Projekte geführt, sondern vielmehr zu langwierigeren, stärker zentralisierten Genehmigungsverfahren sowie zur Festlegung von Minimalkapazitäten für neuerrichtete Anlagen.

Herausforderungen - technisch, ökologisch, kommerziell

Die Umwandlung von Kohle in Öl und Olefine ist nicht ohne Komplikationen. Technische Probleme stellen immer noch ein gewichtiges Problem dar. Ein Beispiel ist das Methanol-zu-Propylen-Projekt von Datang Duolon: Nach Aussagen eines Analysten von China Guotai Junan Futures leidet das Projekt unter Qualitätsproblemen und die Kapazitätsauslastung liegt infolgedessen bei nur etwa 45%. Allein im Jahr 2013 erlitt das Projekt Verluste von etwa 180 Mio. € - Verluste, die zu der langen Verzögerung des Starttermins und den um etwa 1,2 Mrd. € überschrittenen Projektkosten hinzu kommen.

Auch ökologische Komplikationen haben bereits zu reduzierter Profitabilität von Kohlechemieprojekten geführt. Anfang 2013 wurde ein großes, bereits laufendes Projekt durch das Ministerium für Umweltschutz gestoppt. Ministeriumsangaben zufolge war die Testphase der Produktion vor dem Bestehen der nötigen Umwelttests gestartet. Die für einen Neustart benötigte Umweltprüfung führte zu geschätzten Verlusten von etwa 350.000 € pro Tag.

Der hohe Wasserverbrauch wird oft als das größte Umweltproblem der Kohlechemie betrachtet, obwohl es auch es abweichende Stimmen gibt, z.B. von John Richardson von ICIS. Eine Berechnung von Management Consulting - Chemicals zeigt, dass in der Tat der Wasserverbrauch der geplanten Kohlechemieprojekte klein ist im Vergleich zu Chinas Wasserressourcen und der Wassernutzung für die Landwirtschaft. Oftmals ist die Landwirtschaft und nicht die Industrie der Hauptwasserverbraucher, so dass der Wasserverbrauch von Kohlechemieanlagen prinzipiell durch eine relative kleine Reduzierung der landwirtschaftlichen Wassernutzung kompensiert werden kann.

Allerdings ist das Bild wohl nicht ganz so einfach. Nach Expertenmeinungen sollte der Wasserverbrauch in bestimmten Regionen Chinas 70 % der Wasserressourcen nicht überschreiten, da sonst schwerwiegende Folgen für die Umwelt befürchtet werden. Daher kann auch eine kleine Erhöhung des Wasserverbrauchs bereits negative Auswirkungen haben - und Kohlechemieanlagen stellen zweifelsfrei stark lokalisierte Wassernutzer dar. China als Ganzes verwendet nur 21 % seiner Wasserressourcen, aber bestimmte Regionen Chinas leiden unter Wassermangel.

Ebenfalls ein großes Problem ist der Mangel an qualifiziertem Personal, insbesondere an Ingenieuren. Es gibt Ausnahmen, so stellte z.B. Shenhua viele qualifizierte Mitarbeiter von Petrochina und Sinopec ein. In einigen Fällen führte dieser Mangel allerdings bereits zu niedrigen Auslastungsgraden der Projekte. Ähnliche Schwierigkeiten werden wahrscheinlich in den nächsten Jahren vermehrt auftreten, da sich die Anzahl der laufenden Kohlechemieprojekte erhöht, ohne dass dem eine entsprechende Erhöhung der Anzahl erfahrener Ingenieure gegenübersteht. Dies wird vor allem Auswirkungen auf Unternehmen haben, für die Kohlechemie in der Vergangenheit kein Kernbereich war. Auf längere Sicht wird sich dieses Problem jedoch durch verstärkte Ausbildung entsprechender Mitarbeiter lösen lassen.

Schließlich gibt es verschiedene kommerzielle Probleme: Die starke Abhängigkeit vom Ölpreis ist eine Unwägbarkeit von Kohlechemieprojekten. Der aktuelle Projektboom birgt außerdem die Gefahr der Überhitzung. Kohlechemie schafft hohe zusätzliche Methanolkapazität in China zu einem Zeitpunkt, zu dem bereits Überkapazität besteht. Unternehmen, die Methanol aus Kohle herstellen, sollten sich daher nicht auf den offenen Markt als Kunden verlassen, sondern den internen Verbrauch des produzierten Methanols in ihre Planung zu integrieren. Der Marktpreis für Methanol stellt aber auch bei solchen Projekten einen die Profitabilität beeinflussenden Faktor dar.

Eine neue Entwicklung sind die gerade bekannt gewordenen Pläne zweier chinesischer Chemieunternehmen, in den USA riesige Methanolanlagen auf Erdgasbasis zu bauen und die überwiegende Mehrheit des so produzierten Methanols nach China zu verschiffen. Dies zeigt, dass das in China produzierte Methanol wahrscheinlich nicht wettbewerbsfähig ist, zumindest in den Küstenregionen von China

Kohlechemieprojekte erfordern außerdem große Investitionen. Nach Angaben von IHS sind die Kapitalkosten etwa dreimal höher als die für Naphtha-Cracker. Die Anlagen müssen daher eine lange Zeit laufen, um eine positive Projektrendite zu erzielen. Nach einer von der China University of Petroleum mitverfassten Publikation wird China jedoch wahrscheinlich bereits im Jahr 2024 den Maximalwert der Kohleförderung ("Peak Coal") erreichen, weit vor der Amortisation der meisten Kohlechemieanlagen. Falls also der Maximalwert der Kohleproduktion tatsächlich innerhalb der nächsten 10 bis 15 Jahre erreicht wird, werden die Kohlepreise anschließend vermutlich ansteigen. Viele Investitionsrechnungen für Kohlechemieprojekte wären damit zu optimistisch.

Fazit

Derzeit sind die Produkte, die aus Kohle hergestellt werden, ausnahmslos undifferenzierte organische Grundchemikalien und Kunststoffe. Die Wettbewerbsfähigkeit der einzelnen Branchenteilnehmer ergibt sich daher fast ausschließlich aus ihrer Position in der Kostenkurve; diese Position wird wiederum im wesentlichen von der verwendeten Technologie, dem Preis des Rohstoffs Kohle und Skaleneffekten wie der Anlagengröße bestimmt. Potentielle Betreiber von Kohlechemieanlagen sollten ihren Wettbewerbsvorteil hinsichtlich dieser drei Faktoren sorgfältig abwägen. Das könnten sein: ein langfristiger Zugang zu preisgünstiger Kohle, Besitz einer überlegenen Technologie, eine gegenüber der Konkurrenz erweiterte Wertschöpfungskette oder der Zugang zu einer großen Summe kostengünstigen Kapitals.

Die Bewertung der Wettbewerbsposition der verschiedenen Marktteilnehmer ist im Übrigen nicht nur für die Teilnehmer selbst relevant. Kohlechemie stellt auch einen sehr interessanten Markt für viele andere Unternehmen der chemischen Industrie dar, z.B. für Gasproduzenten, für Unternehmen der Wasserchemie sowie natürlich für die Hersteller der Kohlechemienanlagen. Auch diese müssen zum Teil erhebliche Investitionen tätigen, um ihre Leistungen an einem bestimmten Standort erbringen zu können. Diese Investitionen können nur dann amortisiert werden, wenn die Kunden tatsächlich in der Lage sind, ihre Anlagen langfristig profitabel zu betreiben. Die Bewertung der Kohlechemie bleibt somit relevant und wird fortwährend aktualisiert werden müssen, wann immer es neue Informationen über die Vor- und Nachteile dieses Segments gibt.

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Wanchai, Hong Kong
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