Wie aus Buchenholz Rohstoff für Reifen und Kleidung wird

Am Anfang steht ein Baumstamm. Er kommt aus einem Wald der Region nach Leuna, wird entrindet, zerhackt und verschwindet schließlich in einer großen Industrieanlage. Was am anderen Ende herauskommt, hat mit einem Stück Holz auf den ersten Blick kaum noch etwas zu tun: chemische Grundstoffe, die bisher überwiegend aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. 

Genau das ist die Idee hinter der neuen Bioraffinerie des finnischen Konzerns UPM im Chemiepark Leuna. 1,37 Milliarden Euro hat das Unternehmen nach eigenen Angaben investiert. Mit einer geplanten Jahreskapazität von 220.000 Tonnen ist sie laut UPM die weltweit größte Anlage ihrer Art. 

«Das ist eine First-of-its-kind-Anlage», sagt UPM-Vizepräsident Harald Dialer. Gemeint ist eine Anlage, die es in dieser Form bislang nirgendwo sonst gibt. Es sei die weltweit erste Anlage, «die aus Holz und Biomasse Chemikalien macht». 

Warum braucht die Chemie überhaupt Kohlenstoff? 

Hinter dem Projekt steckt ein Problem, das sich nicht allein mit mehr Windrädern und Solaranlagen lösen lässt. Autos können mit erneuerbarem Strom fahren, Häuser damit beheizt werden. Viele Produkte der Chemieindustrie benötigen dagegen Kohlenstoff als Bestandteil ihrer Moleküle. Heute stammt dieser noch überwiegend aus fossilen Quellen. UPM will ihn stattdessen aus nachwachsender Biomasse gewinnen. 

Dialer verbindet damit mehrere Ziele. «Wir erreichen, glaube ich, hier drei Ziele auf einmal.» Neben dem Ersatz fossiler Rohstoffe und einem Beitrag zum Klimaschutz gehe es um wirtschaftliches Wachstum und eine geringere Abhängigkeit von Importen. Die vergangenen Jahre hätten gezeigt, wie abhängig Deutschland und Europa von fossilen Rohstoffen aus anderen Teilen der Welt seien. 

Eine halbe Million Festmeter Holz pro Jahr 

Der neue Rohstoff muss allerdings irgendwo herkommen. Rund 500.000 Festmeter Holz benötigt die Anlage nach Angaben von UPM jährlich, wenn sie ihre geplante Produktionsmenge erreicht. Es soll aus einem Radius von etwa 150 bis 200 Kilometern um Leuna stammen. 

Genutzt werden vor allem Buchen aus Durchforstungen sowie Reststoffe aus Sägewerken. Bei einer Durchforstung werden einzelne Bäume aus einem Waldbestand entnommen. «Es wird nicht gerodet», betont Dialer. UPM verwende demnach zertifizierte Holzbiomasse, die nach Angaben des Unternehmens andernfalls überwiegend verbrannt worden wäre. 

Nach der Anlieferung werden die Stämme entrindet und zu etwa zwei Zentimeter großen Holzschnitzeln verarbeitet. Über ein rund 500 Meter langes Förderband gelangen sie tiefer in die Anlage. Dort werden sie eingeweicht und weiter aufbereitet. Zwischenzeitlich hat das Holz nach Angaben von Operationsleiter Matthias Schleicher eine Konsistenz ähnlich der von Kaffeepulver. 

Vom Holzschnitzel zum Chemierohstoff 

Von da an wird es komplizierter. Holz besteht im Wesentlichen aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin. In mehreren Schritten werden diese Bestandteile voneinander getrennt. Aus Zellulose und Hemizellulose entstehen Zuckerlösungen, die anschließend weiterverarbeitet werden können. Lignin wiederum lässt sich für Spezialchemikalien und neuartige Füllstoffe nutzen. 

Aus den Zuckern entstehen unter anderem sogenannte Glykole - chemische Grundstoffe, die beispielsweise für Kunststoffe und Textilien benötigt werden. Entscheidend ist dabei nicht, dass Verbraucher später ein völlig neues Produkt in den Händen halten. Vielmehr soll sich der Rohstoff am Anfang der Produktionskette ändern: Holz statt Erdöl. 

Für die Hersteller darf das möglichst keine Nachteile bedeuten. Gerade bei einem Autoreifen sind die Anforderungen hoch. Er besteht aus zahlreichen unterschiedlichen Materialien und ist sicherheitsrelevant. Wie bei der Einweihung in einer Videopräsentation erläutert wurde, kommen erneuerbare Rohstoffe für Reifen nur infrage, wenn sie die gleiche Leistung wie fossile Materialien erreichen, in gleichbleibender Qualität verfügbar sind und sich wirtschaftlich einsetzen lassen. 

Für die Anlage gab es kein Handbuch 

Dass das technisch funktioniert, ist im Labor das eine. Eine kontinuierlich laufende Industrieanlage daraus zu machen, etwas anderes. Für eine Bioraffinerie dieser Art und Größe habe es keine Vorlage und auch kein Handbuch für die Inbetriebnahme gegeben, sagt Dialer. Unterschiedliche mechanische, biotechnologische und chemische Verfahren müssen so zusammenspielen, dass am Ende verlässlich große Mengen mit gleichbleibender Qualität entstehen. 

Schleicher, der Operationsleiter der neuen Anlage, vergleicht den Entwicklungsstand mit der Petrochemie der 1960er- und 1970er-Jahre. Die Verarbeitung fossiler Rohstoffe sei über Jahrzehnte optimiert worden. Bei der neuen Technologie gebe es dagegen noch viel zu lernen. Auch Nebenströme des Produktionsprozesses könnten künftig noch besser genutzt werden. 

Die feierliche Einweihung bedeutet deshalb nicht, dass die Anlage bereits mit voller Leistung arbeitet. Die Produktion von ligninbasierten Spezialchemikalien und Zuckern laufe stabil, weitere Bereiche würden derzeit hochgefahren. Die volle Produktionskapazität will UPM 2027 erreichen. 

Technik allein reicht nicht 

Dann wartet die nächste Bewährungsprobe: Es müssen genügend Kunden die neuen Rohstoffe kaufen. Eine Jahreskapazität von 220.000 Tonnen klingt gewaltig, relativiert sich aber mit Blick auf den weltweiten Bedarf der Chemieindustrie. 

«Natürlich muss das skalieren», sagt Dialer. Allein bei PET-Flaschen gehe es um Millionen Tonnen Material. Hunderttausende Tonnen seien dennoch ein signifikanter Beitrag. Die Anlage könne zeigen, dass sich fossile Ausgangsstoffe in größerem Umfang ersetzen lassen. 

Auch der Verband der Chemischen Industrie sieht in der Investition einen «Lichtblick» in einer schwierigen Zeit für die Branche. Die industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe eröffne neue wirtschaftliche Perspektiven, erklärte Nora Schmidt-Kesseler, Hauptgeschäftsführerin des Verbands der Chemischen Industrie (VCI). Ob daraus weitere Investitionen entstehen, hänge aber davon ab, ob Unternehmen langfristig wettbewerbsfähig produzieren können. 

Das weiß auch UPM. Konzernchef Massimo Reynaudo verweist darauf, dass das finnische Unternehmen seit Jahrzehnten versucht, immer neue Produkte aus Holz zu gewinnen - von Holzprodukten über Papier bis hin zu Biokraftstoffen. Nun kommen Chemikalien hinzu. Leuna soll für den Konzern dabei nicht Endpunkt, sondern Ausgangspunkt für ein neues Geschäftsfeld sein. 

Dass damit die fossile Chemie kurzfristig verschwindet, erwartet in Leuna niemand. Schleicher sieht die neue Technologie zunächst als Ergänzung. Sie soll zeigen, dass sich ein Teil der bislang aus Erdöl gewonnenen Rohstoffe auch anders herstellen lässt. 

Nach der Milliardeninvestition und der Einweihung beginnt damit der entscheidende Teil erst: Die Anlage muss zuverlässig laufen, ihre Produkte müssen Abnehmer finden - und am Ende müssen sie sich auch rechnen.