The MPI CEC is an important partner in the Power-to-Polymers project, which aims to replace fossil raw materials with sustainable alternatives.

CO₂ as a raw material: a new perspective

The Power-to-Polymers project shows that CO₂ from industrial waste gases can be put to good use. By converting CO₂ into methanol and then into innovative polyols, we can develop new, high-quality materials. These materials can be used in various applications such as industrial adhesives, lubricants, sealants and coating materials.

A sustainable value chain

The Power-to-Polymers project is closely linked to the Carbon2Chem project, which focuses on developing processes for converting and making good use of CO₂. By linking the results of these two projects, we can establish a sustainable value chain that leads from exhaust gas to raw material and from raw material to product.

You can find out more about the Power-to-Polymers project and its results in the following press release from RWTH Aachen University (german only).

CO₂ als Rohstoff: Power-to-Polymers setzt industriellen Meilenstein für klimafreundliche Chemie

Vom Abgas zum Wertstoff: Nachhaltigeres Methanol erstmals im industriellen Maßstab zu Paraformaldehyd umgewandelt

CO₂ ist als Klimakiller verschrien, dabei kann Kohlenstoffdioxid der Energiewende aktiv nutzen. Das unterstreicht das BMFTR-geförderte Projekt Power-to-Polymers eindrucksvoll. Zwei Tonnen nachhaltigeres Methanol, gewonnen aus den Industrieabgasen eines Stahlwerks, hat Projektpartner Prefere Paraform GmbH zu Paraformaldehyd verarbeitet. Daraus entstehen neuartige Polyole, die künftig in Klebstoffen, Beschichtungsmaterialien sowie Schmier- und Dichtstoffen zum Einsatz kommen können.

Das Besondere: Der Rohstoff selbst ist bereits ressourcenschonend entstanden – im ebenfalls vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt Carbon2Chem. Dieses verfeinert und skaliert derzeit Verfahren, CO₂ aus Industrieabgasen mit Wasserstoff zu Methanol umzuwandeln. Beide Projekte greifen ineinander und zeigen gemeinsam, wie eine nachhaltige Wertschöpfungskette der Zukunft funktioniert: vom Abgas zum Rohstoff, vom Rohstoff zum Produkt – im industriellen Maßstab.

„Wir wollen fossile Rohstoffe ersetzen und haben hiermit die Machbarkeit demonstriert: CO₂ kann zum Rohstoff für neue Produkte werden. Unser Erfolg mit Polyolen ist ein konkreter Fortschritt für Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft“, sagt Guido Schroer, Projektleiter von Power-to-Polymers.

Neue Materialien mit echtem Mehrwert

Die neu entwickelten PME-Polyole (Polyoxymethylenether) punkten nicht nur beim Klimaschutz. Angestrebt ist, dass sie konkrete Vorteile für Anwendungen bieten, darunter bessere Materialverträglichkeit, kürzere Trockenzeiten und eine bessere Recyclingfähigkeit. Power-to-Polymers setzt nicht nur auf Forschung, sondern denkt auch an die schnelle Umsetzung. Ein geplantes Start-up soll die Materialien dem Markt unmittelbar zugänglich machen. Industriepartner Jowat, der seine Expertise im Bereich Klebstoffe in das Projekt einbringt, unterstützt die Forschenden dabei. So gelangen Ergebnisse aus der Forschung rasch in die Anwendung – für eine defossilisierte, regionale Produktion und mehr Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen. 

Energiewende braucht solche Kettenreaktionen

Status quo ist: Die Chemieindustrie verursacht erhebliche CO₂-Emissionen. Fast jeder Kunststoff basiert heute auf Erdöl. Power-to-Polymers zeigt für Spezialanwendungen eine Alternative für die Zukunft, schließt eine Nische. CO₂ aus Industrieabgasen dient als Grundlage für Methanol. Dieses Methanol wird zu chemischen Zwischenprodukten weiterverarbeitet, aus denen wiederum neue, hochwertige Materialien entstehen. So baut sich Schritt für Schritt ein Wertschöpfungs-Kreislauf auf.

Power-to-Polymers ist mit Blick auf die Energiewende kein Soloprojekt, sondern ein Rad in einem großen Gefüge. Es ist verzahnt mit Carbon2Chem, einem der zentralen BMFTR-Projekte für eine nachhaltige Industrie, verwendet dessen Ergebnis als Basis für eigene Ergebnisse. Gleichzeitig ist Power-to-Polymers als Satellit an das Kopernikus-Projekt P2X angedockt – ein weiteres Schlüsselvorhaben für die Energiewende, ebenfalls im Kanon der BMFTR-Förderung. Zusammen bilden diese Projekte eine Kette von Innovationen, die vom Labor in die Industrie führt. Der Kontakt zwischen den Projekten ist dem Engagement von Prof. Walter Leitner (MPI CEC/RWTH Aachen) zu verdanken.

Projektsteckbrief Power-to-Polymers

Ziel des P2X-Satellitenprojekts Power-to-Polymers ist, fossile Rohstoffe durch nachhaltige Alternativen zu ersetzen. Die Chemie braucht Alternativen zum Erdöl. Power-to-Polymers zeigt, wie CO₂ aus Industrieabgasen sinnvoll nutzbar wird. Ausgangspunkt ist Methanol aus CO₂ und Wasserstoff, daraus entstehen innovative Polyole für Spezialanwendungen. Das Methanol wiederum stammt aus dem Forschungsprojekt Carbon2Chem, sodass eine Vernetzung der Ergebnisse entsteht. Gemeinsam tragen die Projekte dazu bei, Emissionen zu senken, Stoffkreisläufe zu schließen und so den Standort Deutschland zu stärken.

Beteiligte Partner:

• Prefere Paraform GmbH (industrielle Umsetzung)

• Jowat SE (Anwendungsentwicklung)

• RWTH Aachen (Koordination)

• MPI CEC (wissenschaftliche Begleitung)

• Carbon2Chem (Lieferung des Methanols)

Mögliche Anwendungen: Industrieklebstoffe, Schmierstoffe, Dichtstoffe, Beschichtungsmaterialien. Gesamtmarkt: über 390 Milliarden Euro.