Steamcracker: Das Herz des Chemieparks wird elektrisch

BASF SE, Steamcracker

Steamcracker – das Herz eines jeden Chemieparks. Steamcracker – das Herz eines jeden Chemieparks. Das Steamcracken (deutsch: Dampfspaltung) ist ein Verfahren der Petrochemie, bei dem durch thermisches Cracken langkettige Kohlenwasserstoffe wie bspw. Naphtha in Gegenwart von Wasserdampf in kurzkettige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. In den Steamcrackern nehmen zahlreiche Wertschöpfungsketten ihren Anfang. Die gewonnenen Produkte wie Olefine, Methan und Pyrolysebenzin finden ihren Einsatz als Rohstoffe, bspw. in der Herstellung von Kunststoffen, Farben & Lacken und Lösemitteln.

Der Steamcracker zählt zu den kompliziertesten Produktionsanlagen in der Petrochemie und kommt in einem Chemiepark auf beachtliche Dimensionen. Die beiden Steamcracker der BASF am Standort Ludwigshafen zählen zu den größten Produktionsanlagen der BASF und bilden das Herzstück des Chemieparks. Der Steamcracker II umfasst eine Fläche von rund 64.000 Quadratmetern, was in etwa dreizehn Fußballfeldern entspricht. Zahlreiche Betriebe am Standort Ludwigshafen sind auf eine konstante Belieferung durch die Steamcracker angewiesen. Rund 140 Mitarbeiter sorgen dafür, dass die beiden Anlagen rund um die Uhr in Betrieb sind. Sie verarbeiten jährlich rund zwei Mio. Tonnen Naphtha, aus denen in beiden Anlagen zusammen rund 620.000 Tonnen Ethen und 350.000 Tonnen Propen hergestellt.

Weltweit betreibt die BASF fünf Steamcracker. In Deutschland sind 10 Steamcracker aktuell im Einsatz; in der EU28 laufen rund 50 Steamcracker von zwanzig Unternehmen. Der größte Steamcracker der Welt steht in Ruwais (Abu Dhabi) und erreicht eine Produktionskapazität von 1,5 Mio. Tonnen Ethen pro Jahr. Ähnliche Dimensionen erreichen die Steamcracker der BASF in Antwerpen (Belgien) und Nanjing (China) und der Steamcracker der SABIC am Standort Geelen (Niederlande).

Allein schon die Dimension eines Steamcrackers zeigt sehr deutlich, wie wichtig es ist, die gewaltige Produktionsanlage hin zu einer Kohlendioxid(CO2)-armen Chemieindustrie umzurüsten. Auf die Beheizung des Spaltofens entfallen rund 90 Prozent der CO2-Emissionen eines Steamcrackers. Mehr als 300 Mio. Tonnen CO2-Emissionen fallen weltweit für das Steamcracking an. Um eine Reduzierung dieser Treibhausgas-Emissionen zu erreichen, wird weltweit an der Technologie eines elektrisch beheizten Steamcracker-Ofens geforscht. Aktuell ist diese Technologie noch nicht im Einsatz, aber ein Konsortium bestehend aus der BASF, Sabic und Linde plant die Entwicklung und den Bau einer Pilotanlage mit einem elektrisch beheizten Steamcracker-Ofen. Dies wäre dann der weltweit erste elektrisch beheizte Steamcracker. Statt fossiler Brennstoffe käme für die Beheizung der Spaltöfen dann nachhaltig erzeugter Strom zum Einsatz. Durch die Umstellung würden rund 90 Prozent an CO2-Emissionen eingespart werden.

Bis 2023 will die BASF nun am Standort Ludwigshafen eine Multi-Megawatt-Pilotanlage mit einer Elektroheizung bauen. Fördermittel bei der EU und des Bundesumweltministeriums sind beantragt. Etwas weiter mit der Beantragung von Fördergeldern ist ein Konsortium aus DOW, Shell und niederländischen Instituten, das mit Hilfe des niederländischen Staates den Bau einer Pilotanlage bis 2025 plant. Am niederländischen Standort Terneuzen betreibt das US-Chemieunternehmen drei Steamcracker.

Der Strom für die zukünftig beheizten Steamcracker der BASF könnte dann aus Offshore-Windparks in der Nordsee kommen. Für den Standort Ludwigshafen kooperiert man mit dem deutschen Energieunternehmen RWE für einen Offshore-Windpark in der deutschen Nordsee; für den Standort Antwerpen, wo ebenfalls ein Steamcracker der BASF seine Arbeit verrichtet, mit dem Unternehmen Vattenfall für einen Offshore-Windpark vor der niederländischen Nordseeküste. Das Umrüsten der Steamcracker auf eine elektrisch beheizte Variante muss einhergehen mit dem massiven Ausbau der regenerativen Energien, wie bspw. Offshore-Windparks in der Nordsee. Ohne die Bereitstellung von genügend „grünem“ Strom geht die Rechnung einer Reduzierung der CO2-Emissionen bei Steamcrackern nicht auf.

SVP bleibt an diesem spannenden Wettlauf dran.

Autor: Dr. Volkhard Francke, Market Intelligence Senior Expert, SVP Deutschland AG
Quelle: BASF Homepage, BASF Pressemitteilung 03/2021, Chemietechnik 06-07/2021, Petrochemicals Europe Homepage