Die Produktpalette der Raffinerie Burghausen

Vom Auto bis zum Zeppelin: So vielfältig ist die Petrochemie

Bei Erzeugnissen aus Raffinerien denken wir oft nur an Benzin, Diesel oder andere Kraftstoffe – das ist allerdings nur ein Bruchteil dessen, was dort hergestellt wird. Gerade spezialisierte Anlagen wie die OMV Raffinerie Burghausen gewinnen aus Rohöl  Grundstoffe für die Chemie- und Kunststoff-Industrie, die zu den unterschiedlichsten Alltagsgegenständen und Gebrauchsgütern weiterverarbeitet werden. Wo überall die Stoffe aus dem petrochemischen Teil unsere Anlagen verbaut werden, zeigen wir in den kommenden Artikeln.

In unserem Alltag sind Gegenstände aus diesen speziellen Raffinerieprodukten nicht mehr wegzudenken. Meist ist uns gar nicht bewusst, welche Dinge daraus gefertigt werden. Küchengeräte, Handys, PC-Gehäuse und Tastaturen, Möbel und Autos: Nur wenige Produkte, die tagtäglich im Einsatz sind, kommen ohne Werkstoffe aus, die aus Erdöl in der Raffinerie gewonnen werden.

Wie der Weg vom Erdöl zum Grundstoff für die verarbeitende Industrie und weiter zum fertigen Produkt aussieht, wollen wir Ihnen in den kommenden Wochen im Detail zeigen: Wir laden Sie ein zu einer Reise durch die Welt der Petrochemie. Wir stellen Ihnen unterschiedliche Grundstoffe aus der Raffinerie vor, die nur wenige kennen und zeigen ihre Einsatzmöglichkeiten in der Industrie. Bereits an unserem liebsten Fortbewegungsmittel – dem Auto - zeigt sich, dass Raffinerien auch in Zukunft für unsere Mobilität unerlässlich sind, selbst wenn sie irgendwann kein Benzin mehr produzieren.

Der Wandel vom Rohstoff zum Produktionsstoff
Der petrochemische Anlagenteil der OMV Raffinerie Burghausen ist spezialisiert auf die Gewinnung verschiedener Grundstoffe aus Rohöl. Nur ein kleiner Teil wird hier für die Kraftstoffe Diesel und Kerosin verwendet. Und das ist auch gut so! Denn, egal wie Autos und Flugzeuge in Zukunft angetrieben werden: Für ihre Herstellung brauchen wir weiterhin Produkte aus Rohöl.

Besonders höchstwertige Kunststoffe und Kunststoff-Kombinationen machen  Fahrzeuge beispielsweise leichter und bieten dennoch den notwendigen Schutz.Dadurch verbrauchen sie weniger Energie – egal ob aus Solarzelle, Wasserstoff oder den gängigen Kraftstoffen. Wir werden uns auch zukünftig auf der Straße fortbewegen, daher brauchen wir für unsere Fahrzeuge Reifen. Butadien, ein Raffinerieprodukt, ist eines der Hauptbestandteile von Reifen. Und natürlich sind auch im Straßenbelag , egal ob alte Asphaltstraßen oder moderne Solar-Paneel-Straßen, Rohöl-Produkte enthalten. Raffinerien haben also lange noch nicht ausgedient, wenn es  und es um unsere Mobilität generell geht.

Wohin geht die Reise?
In diesem Abschnitt stellen wir die wichtigsten Methoden und Stoffe aus der Raffinerie Burghausen vor.

Im nächsten Teil unserer Reise erläutern wir die unterschiedlichen petrochemischen Grundstoffe und ihre Herstellungsverfahren in der Raffinerie. Und dabei wird klar: Eine Raffinerie ist, auch wenn sie aussieht wie eine gigantische Fabrik, eher ein Labor – mit sehr großen Reagenzgläsern.

Haben Sie Fragen rund um das Thema "Raffinierie"? Dann nutzen Sie dafür einfach die Kommentarfunktion und schreiben Sie uns! Wir beantworten Ihre Fragen gerne.

Die Raffinerie - ein gigantisches Labor

Der Anblick einer Raffinerie lässt uns an eine riesige Fabrik denken! Und besonders bei Nacht wirkt sie wie aus einer anderen Zeit oder einem Science Fiction Abenteuer. Vielleicht diente deshalb eine ähnliche Anlage als Kulisse für den neuesten Star Trek-Film.

Eine Raffinerie ist aber vielmehr ein großes Labor. Die mutmaßlichen „Türme“ sind sogenannte Kolonnen, in denen die unterschiedlichsten Produkte aus Rohöl gewonnen werden. Sie sind mit Reagenzgläsern oder Destillerien vergleichbar. Im Folgenden erläutern wir, wie in der Raffinerie Burghausen aus Rohöl Grundstoffe für die Industrie erzeugt werden.

Zeit, sich zu trennen - die Destillation
Bis das Erdöl zu Diesel, Heizöl oder chemischen Grundstoffen weiterverarbeitet warden kann, muss es viele Raffinerieprozesse durchlaufen.

Das Rohöl wird in der Raffinerie erst einmal gelagert und im Labor auf seine Qualität getestet. Nach der Qualitätsbestimmung pumpt man es zunächst aus den Lagertanks über einen Entsalzer und mehrere Wärmetauscher in einen Röhrenofen. Hier wird es auf etwa 380°C erhitzt. Je nach Siedepunkt der einzelnen Bestandteile verdampft dabei ein Großteil des Erdöls. Diesen ersten und wichtigsten Schritt nennt man Destillation, dabei wird das Rohöl in seine unterschiedlichen Bestandteile aufgespalten wird (Fraktionierung).

Das heiße Dampf-Flüssigkeitsgemisch gelangt in den Destillationsturm (Kolonne), wo die gasförmigen Anteile bei normalem atmosphärischem Druck langsam emporsteigen. In der Kolonne ändert sich von unten nach oben durch Entzug von Wärme die Temperatur. Das heißt, nach oben hin wird es kälter. Die Gase verflüssigen sich daher während des Aufsteigens wieder nach der für sie charakteristischen Siedetemperatur.

Jeder Destillationskolonne verfügt über eine beträchtliche Anzahl von Zwischenböden. Auf ihnen sammeln sich die verflüssigten Gase und werden dann seitlich zur weiteren Verarbeitung abgeleitet. Leicht siedende Stoffe wie Methan, Ethan, Propan oder Butan strömen so immer höher, bis sie am Kolonnenkopf angelangt sind.
Schwere Rohölbestandteile werden dagegen auf halber Höhe oder im Kolonnensumpf abgezogen.

Die Fraktionen, die in der Destillation gewonnen werden, sind sehr unterschiedlich. Im oberen Teil der Kolonne werden Raffineriegas, Flüssiggas und Naphtha, im mittleren Teil Mitteldestillate wie leichtes Heizöl, Diesel- und Flugturbinenkraftstoff gewonnen. Im Sumpf setzt sich der Rückstand ab.

Nach der Destillation werden die einzelnen Zwischenprodukte abhängig von ihrer Beschaffenheit und Bestimmung in verschiedenen Prozessanlagen
weiterverarbeitet.

Auf dem Weg zum fertigen Produkt
Nach seiner ersten Etappe in der Rohöldestillation geht die Reise des Rohöls durch die Raffinerie weiter. Denn bis aus den verschiedenen Bestandteilen des fossilen Rohstoffs unterschiedliche Produkte hergestellt sind, müssen noch einige Stationen durchlaufen werden. In einem komplexen Zusammenspiel zahlreicher technischer Anlagen warden die Fraktionen des Rohöls nun teilweise chemisch modifiziert (gecrackt), gereinigt (entschwefelt) und schließlich veredelt, bis das gewünschte Endprodukt entstanden ist.

In der Raffinerie Burghausen sind all diese Anlagenprozesse perfekt aufeinander abgestimmt. Jedes Produkt wird so lange in den Verarbeitungskreislauf eingespeist, bis es restlos verarbeitet ist. So stellt die OMV sicher, dass der wertvolle Rohstoff "Erdöl" optimal und effizient genutzt wird.

Cracken - der Kern der modernen Petrochemie
In den sogenannten Spaltöfen findet das thermische Cracken statt. Im Gegensatz zum Destillationsverfahren, bei dem das Rohöl lediglich in seine Bestandteile aufgetrennt wird, verändert sich beim Cracken nun die Größe und Struktur der einzelnen Moleküle.

Unter extrem hohen Temperaturen werden beim Crack-Verfahren lange Kohlenwasserstoffketten in kleinere Moleküle zerlegt. Und das geschieht so: Die langen Kohlenwasserstoffmoleküle beginnen bei hohen Temperaturen zu schwingen. Ab etwa 360°C werden die Schwingungen so stark, dass die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen zerbrechen – die Kette wird gespalten. In den Cracköfen findet dieser Prozess optimiert bei Temperaturen um 850°C statt.

Neben dem thermischen Cracken gibt es noch eine weitere Art des Spaltens – das katalytische Cracken, mit dem man ein wesentlich präziseres Umwandlungsergebnis mit höherem Produktanteil erzielen kann. Wie der Name schon sagt, erfolgt der Spaltvorgang bei dieser Methode mit Hilfe eines Katalysators. Die Temperatur bleibt konstant bei 500°C.

Rückstands-Verwertung
Im Laufe des Crackens und während der Destillation wird neben den wertvollen Zwischenprodukten auch Material erzeugt, das in den bisherigen Raffinerieprozessen keine Verwendung gefunden hat. Rückstände, die schwerer sind als das normale schwere Heizöl, werden deshalb in der Konversionsanlage, dem Koker, verarbeitet. Sie werden in Gase, Benzine, Mitteldestillate oder Petrolkoks umgewandelt und weiter verarbeitet.

Veredelung zum Qualitätsprodukt
Nach den vielen Schritten, die das Rohöl inzwischen durchlaufen hat, ist es schon fast zum fertigen Endprodukt verarbeitet. Da die meisten Mineralölerzeugnisse in diesem Stadium jedoch noch nicht der geforderten Qualität entsprechen, werden sie nun in weiteren Prozessanlagen veredelt.

Schwefelhaltige Fraktionen, wie zum Beispiel die Mitteldestillate, müssen von unerwünschtem Schwefel gereinigt werden. Dazu werden sie in den entsprechenden Anlagen mit Wasserstoff versetzt und erhitzt. In einem Reaktor, bei Temperaturen zwischen 300°C und 400°C, und mit Hilfe eines Katalysators verbindet sich der Schwefel mit dem zugeführten Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff. So löst er sich von seinem Ausgangsstoff, der jetzt in gereinigter Form vorliegt.

In einem letzten Schritt kommen die schwefelfreien Endprodukte dann in eine Mischanlage, wo sie nach ständig neu angepassten Rezepturen mit weiteren Komponenten und so genannten Additiven vermengt werden.

Nach der Veredelung ist es soweit – Diesel, Heizöl und Flugturbinentreibstoff sind nun für den Verkauf bereit.

Wie wichtig petrochemische Produkte für die weiterverarbeitende Industrie sind, zeigen wir in unserem nächsten Beitrag anhand von Butadien, eines der wichtigsten Gase für die Reifenproduktion.

Butadien: Stoff mit Zukunft

But … Was? Auch wenn der Stoff nicht so bekannt ist: Für die Herstellung von Produkten unseres Alltags ist Butadien unverzichtbar. Vor allem, wenn es um Themen wie Kautschuk geht. Also: geben wir Gummi und ab ins Thema Butadien!

Erdöl, Butadien, Kautschuk
Chemisch grundlegend ist Butadien eines der wichtigsten Ausgangsmoleküle der petrochemischen Industrie. Weltweit werden jährlich über 10 Millionen Tonnen im Jahr produziert - Tendenz steigend!

In der Raffinerie Burghausen wird der Stoff aus Rohbenzin hergestellt. Wer unseren letzten Blog gelesen hat, weiß vielleicht noch, dass man durch das sogenannte „Cracken“ verschiedene Stoffe aus einem Produkt bekommt. Wie sieht Butadien aus? Nun, es ist ein farbloses Gas mit mild-aromatischem Geruch. Und es gehört zu den ungesättigten Kohlenwasserstoffen.

Wenn man Butadien mal hat, wird das Gas zu einem großen Teil zu Synthesekautschuk weiterverarbeitet. Während Naturkautschuk traditionell aus dem Milchsaft von Pflanzen gewonnen wird, werden heute etwa 60 Prozent des weltweiten Kautschukbedarfs durch petrochemische Alternativen gedeckt. Butadien war aber nicht von Anfang an da. Im Laufe der Zeit wurden verschiedene synthetische Kautschuke entwickelt, deren individuellen Eigenschaften auf die speziellen Bedürfnisse der Industrie abgestimmt sind.

Butadienkautschuk
In Form von Synthesekautschuk steckt Butadien in unzähligen Gegenständen des täglichen Gebrauchs. Als Kunstfaser wird es in Kleidung und Schuhen verarbeitet. In der Wohnung ist es in Farben und Lacken, Teppichböden und Möbeln enthalten. Außerdem kommt es in Papierbeschichtungen, Gehäusen von Computern oder in Spielzeug zum Einsatz.

Die Industrie verwendet Butadienkautschuk in Walzenbezügen von Fließbändern oder Förderbändern und stellt Nylonvorprodukte daraus her. Hauptabnehmer ist jedoch die Reifen- und Automobilindustrie. Und genau diese wird und in den kommenden Wochen näher beschäftigen.

Auch wenn uns der Bestandteil Butadien häufig nicht bewusst ist, die daraus entwickelten Produkte sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie besitzen eine sehr gute Elastizität und Abriebfestigkeit, isolieren darüber hinaus und sind kälteflexibel.

Butadien: Gib dem Asphalt Gummi

In Form von Synthesekautschuk ist der chemische Grundstoff Butadien eines der wichtigsten Elemente der Reifenherstellung.

Im letzten Blog haben wir über Butadien gesprochen und darüber, dass es der Stoff ist, aus dem die Reifen sind. Heute schauen wir uns diese Reifen noch einmal genauer an.

Reifen bestehen zu einem großen Teil aus Gummi. Besser gesagt aus Kautschuk. Rund 40% sind meist in einem Reifen, der sowohl in natürlicher als auch synthetischer Form verbaut wird. Ein Reifen kann aus zehn verschiedenen Gummimischungen bestehen, je nach Anforderung an den Reifen. Synthesekautschuke werden in der modernen Fertigung in Kombination mit anderen Werkstoffen exakt an die Bedürfnisse der Reifenhersteller angepasst werden. Aber bis zum modernen Reifen war es ein langer Weg!

Eine deutsche Erfindung: Styrol-Butadien-Kautschuk
Der auch heute noch am häufigsten verwendete Synthesekautschuk wurde im Jahr 1929 von dem deutschen Chemiker Walter Bock mithilfe der Emulsionspolymerisation erfunden. Klingt komplex, ist er auch! Bei diesem Prozess kommt am Ende Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) heraus, ein künstlicher Kautschuk. Dieser künstliche Kautschuk besteht zu 76,5% aus Butadien und zu 23,5% aus Styrol, ebenfalls ein petrochemisches Produkt. Dieses Mal allerdings eine Flüssigkeit. Der SBR gilt als Allzweckkautschuk und wird in vielen Bereichen genutzt, aber zwei Drittel der gesamten SBR-Produktion gehen in die Reifenproduktion.

Besondere Eigenschaften von Styrol-Butadien-Kautschuk
SBR hat verschiede Vorteile gegenüber anderen Kautschuken:

• sehr hohe Reißfestigkeit
• Reißdehnung bis zu 800%
• Isolierung gegen Elektrizität
• hohe Beständigkeit gegen Verformungen
• Temperaturbeständigkeit von -40°C bis max. 100°C
• niedrigere Elastizität
• beständiger gegen Witterungseinflüsse
• besserer Abriebwiderstand und Alterungsbeständigkeit als Naturkautschuk

Das alles und vor allem die Möglichkeit, ihn aus Raffinerie-Produkten herzustellen, macht SBR zu einer logischen Wahl in der Reifenproduktion.

Mehr Sicherheit, weniger Verbrauch
Wer jetzt denkt, dass man eigentlich lieber Naturkautschuk verwenden sollte wegen der CO² Produktion: hier ein kleiner Ausflug in die Welt der SBR-Reifen.

SBR ist als Stoff so effektiv, dass der Kraftstoffverbrauch und damit auch der CO2Ausstoß durch niedrigeren Rollwiderstand und eine erhöhte Laufleistung bei jedem Auto sinkt. Sinkt ist ein gutes Stichwort: Reifen mit SBR „singen“ auch weniger. Sie haben geringere Abrollgeräusche, was sie leiser macht, und sind nicht so schwer wie andere Reifen. 
Hinzu kommt noch gute Bodenhaftung bei allen Witterungsbedingungen aus.

Somit sorgt der Grundstoff Butadien, verarbeitet zu den unterschiedlichsten Synthesekautschuken, für weniger Kraftstoffverbrauch und erhöhte Sicherheit im Straßenverkehr. Und ist somit die beste Wahl für Straßen, bis zu dem Zeitpunkt, wo Autos fliegen können – und ja, darauf warten wir auch schon sehr gespannt. Aber bis dahin brauchen wir noch Reifen. Selbst bei Elektro-Fahrzeugen.

Nächste Woche schauen wir in unter die Motorhaube eines Autos und lernen die unterschiedlichen Produkte kennen, die noch in einem Auto verbaut werden.

Kunststoffe für die Mobilität der Zukunft

Was haben die BMW i-Modelle, der Toyota Mirai und die Fahrzeugmodelle von Tesla gemeinsam? Sie kommen ohne rohölbasierte Kraftstoffe aus und fahren mit Batterie oder Wasserstoff. Dennoch ist Rohöl unabdingbar für die Herstellung der Fahrzeuge, auch wenn sie nicht mit konventionellen Kraftstoffen angetrieben sind. Die petrochemischen Grundstoffe Butadien, Ethylen und Propylen, die in der Raffinerie aus Erdöl gewonnen werden, finden sich in Reifen, Karosserie und Innenausstattung wieder. Und selbst der Straßenbelag kann zukünftig aus Kunststoff bestehen.

Hochwertige Kunststoffe machen Autos leichter, sparsamer und sicherer
Egal mit welcher Antriebsart wir zukünftig mobil unterwegs sind, Produkte aus Rohöl werden uns weiter begleiten. Aber Rohöl ist ein wertvoller Rohstoff – daher ist es wichtig, intelligent mit ihm um zu gehen – auch der Umwelt zuliebe. Der beste Weg um Rohöl zu sparen, ist es für andere Zwecke zu nutzen. Für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Die bieten nämlich eine ganze Reihe an Vorteilen.

Die verbauten Kunststoffe machen die Autos leichter, dadurch sparsamer und insgesamt komfortabler und sicherer. Diese Teile wiegen deutlich weniger als das entsprechende Stahlteil und jedes eingesparte Kilo Gewicht senkt den Kraftstoffverbrauch sowie den Ausstoß an Treibhausgasen.

Weniger CO2 Ausstoß, weniger Umweltschäden
Kunststoffe rosten nicht und können anders als herkömmliche Materialien oft ganz einfach miteinander verbunden werden. Polymere findet man auch unter der Motorhaube: Motorabdeckungen, Antriebsriemen, Batteriegehäuse oder Ansaugstutzen bestehen daraus. Der Einsatzvielfalt von Kunststoff sind kaum Grenzen gesetzt. So lassen sich oft Einzelteile wie Ventildeckel, Luftfilter und Saugrohr in ein einziges Bauteil integrieren. Eine Heckklappe mit Fenster, Windabweiser und Rückleuchten kann heute aus einem Kunststoff-Stück bestehen.

Der Grundstoff Butadien wird zu den unterschiedlichsten Synthesekautschuken für die Reifenproduktion verarbeitet. Dieser Stoff sorgt für sehr gute Bodenhaftung bei allen Witterungsbedingungen und trägt damit zur erhöhten Sicherheit im Straßenverkehr bei. Außerdem wird der Kraftstoffverbrauch und damit auch der CO2 Ausstoß durch niedrigeren Rollwiderstand gesenkt und die Laufleistung erhöht. Geringere Abrollgeräusche und weniger Gewicht sind ebenfalls wichtige Vorzüge – das Auto ist nicht nur leichter, sondern auch leiser.

Eine Autobahn aus Kunststoff? Keine Zukunftsmusik!

Der Nutzen für die Autoindustrie hört aber nicht beim Auto auf. Ein niederländisches Unternehmen möchte Asphalt und Beton abschaffen und Straßen in Zukunft aus recycelten Kunststoffen herstellen - ein möglicher wichtiger Beitrag zur Energieeffizienz und Ressourcenschonung. Die Vorteile liegen auf der Hand: Kunststoffstraßen sind weniger wetterempfindlich und halten Temperaturschwankungen zwischen -40° und +80° Celsius ohne Schäden stand. Sogenannte Blow-ups, also das Aufplatzen der Beton-Fahrbahn bei hohen Temperaturen, sind daher ausgeschlossen und auch nervende Spurrillen könnten bald der Vergangenheit angehören.

Ein weiterer Pluspunkt wäre die längere Haltbarkeit. In Zukunft sollen laut den Erfindern Straßen dreimal so lange halten wie heute. Selbst wenn die Straße dann nach 50 Jahren erneuert werden muss, sind die Kosten geringer und die verwendeten Materialien umweltschonender, da kein Teer oder Asphalt unter verglichen höheren CO2-Emissionen hergestellt wird. Ein extrem stabiles und schweres Fundament wie bei Asphaltstraßen ist überflüssig, da der verbaute Kunststoff um einiges leichter ist. Dadurch verkürzt sich die Bauzeit der Straße und zusätzlich kann einfach ein Hohlraum für Kabel oder Abwasserrohre freigelassen werden. Beim Befahren des Kunststoffbelags soll deutlich weniger Lärm entstehen als auf asphaltierten Straßen.
 
Zudem ist Kunststoff ein besseres Produkt für neue Innovationen im Straßenbau. Mit Hilfe von eingebauten LED-Dioden können Straßenmarkierungen situationsbedingt wechseln. Sie können Energie durch Solarpaneele produzieren. Energie, die direkt an die fahrenden Autos weitergeben werden kann oder anders genutzt wird. Die Möglichkeiten mit Kunststoff sind grenzenlos.

Das Auto von Morgen: Leichtbau mit Hightech-Kunststoffen

In den letzten Tagen haben wir ja bereits erfahren, wie man aus Rohöl chemische Grundstoffe wie Butadien, Ethylen und Propylen gewinnt. Diese werden immer häufiger als Verbundwerkstoffe in der Automobilindustrie eingesetzt.

Beim letzten Mal haben wir uns die die Reifenindustrie genauer angeschaut. Sie nutzt  längst das Potenzial von petrochemischen Produkten zur Perfektionierung ihrer Erzeug-nisse. Auch die Automobilbranche setzt seit ein paar Jahren auf hochwertige Grundstoffe der Petrochemie. Die in Autos verbauten Kunststoffe sind mittlerweile Hightech-Werkstoffe nach Maß. Statt einen Kunststoff zu nehmen, wer-den verschiedene Materialien verbunden. Das macht sie in Summe stärker und gleichzeitig auch leichter. Durch kleine Änderungen bei Zusammensetzung und Zusätzen lassen sich ihre Eigenschaften perfekt auf die Anforderungen anpassen.
 
Wo in meinem Auto ist überall Kunststoff?
Etwa drei Viertel aller im Fahrzeugbau verwendeten Kunststoffe sind Polyurethan, Po-lyvinylchlorid und Acryl-Butadien-Styrol. Wahre Zungenbrecher mit viel Wirkung! Po-lyurethan steckt als Schaum in Sitzen und wird mit Blecheinlagen verstärkt für elastische Front- und Heckverkleidungen genutzt. Das Lenkrad, Dach- und Seitenverkleidungen be-stehen aus Polyvinylchlorid. Und aus Acryl-Butadien-Styrol werden Stoßstangen, Spoiler und Konsolen gebaut. Weitere wichtige Kunststoffe sind Polypropylen, Polyethen, Plexi-glas, Polycarbonat und Teflon.
Autos werden durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen so immer sicherer, komfortab-ler und sparsamer. Seit den 1970er Jahren ist laut dem Verband der Automobilindustrie (VDA) der Kraftstoffverbrauch der Autoflotte aus deutscher Produktion um 40 Prozent gesunken.

Sprit sparen durch Kunststoff
Der Kunststoffanteil in einem durchschnittlichen PKW beträgt derzeit bis zu 15 Prozent. Tendenz weiter steigend. Armaturenbretter, Sicherheitsgurte, Sitze, Stoßfänger, Scheinwerfer und Heckleuchten und viele weitere Module werden bereits daraus gefertigt. Verstärkte Kunststoffteile wiegen deutlich weniger als das entsprechende Stahlteil. Selbst Aluminium wäre noch 20 Mal schwerer. Der Einsatz von Kunststoffen, beispielsweise hergestellt aus den in der Raffinerie gewonnenen Grundstoffen Butadien, Ethylen oder Propylen, ist damit das Schlüsselelement für den künftigen Fahrzeugleichtbau. Und jedes Kilo eingespartes Gewicht verringert den Kraftstoffverbrauch sowie den Ausstoß an Treibhausgasen. Somit brauchen unsere Autos auch noch Erdöl, wenn sie selbst kein Benzin mehr zum Fahren brauchen. Aber es gibt noch mehr!
 
Weitere Vorteile von Kunststoff
Neben der Gewichtsersparnis haben Kunststoffe noch viele weitere Vorteile. Die Bauteile rosten nicht, geben im richtigen Moment nach und sind fast unbegrenzt formbar. Zudem wirken sie geräuschdämpfend und haben eine bessere Wärmedämmung wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit.

Andere Kunststoffe wie Polyamide sind hart wie Stahl und kommen beim Bau von Zahnrädern zum Einsatz. Teflon ist unter Druck gleitfähig und dient deshalb zur Verkleidung von Achsen und Kugelgelenken. Das ist die sprichwörtliche Low-Fat Variante, denn so  braucht man das Schmieren nicht mehr.

Und noch einen ganz anderen Vorteil bieten Kunststoff-Verbundwerkstoffe. Sie können, anders als herkömmliche Materialien, oft ganz einfach miteinander verklebt anstatt aufwändig verschweißt werden.

Kunststoffe machen Flugzeugen Flügel

Reisen mit dem Flugzeug nehmen immer weiter zu und sind sowohl aus der Geschäftswelt wie auch aus unseren Urlaubsplanungen nicht wegzudenken. Kunststoffe helfen, Flieger leichter energieeffizienter und damit auch kostengünstiger zu machen. Und wo könnte man das besser zeigen als am größten Passagierflugzeugs der Welt.

Die Vorteile von Kunststoffelementen im Automobilbau haben wir bereits im letzten Artikel kennengelernt. Noch wichtiger ist ihre Wirkung in der Luft- und Raumfahrt. Schließlich zählt hier jedes Gramm, um das Gewicht und damit den Treibstoffverbrauch gering zu halten.

Airbus A380: ein Gigant aus Kunststoff
Die Maße sind beeindruckend: 72 Meter lang, 80 Meter breit, 24 Meter hoch und durchgehend doppelstöckig. 560 Tonnen Abflugmasse bringt der Airbus A380 auf die Waage. Das sind immerhin 112 afrikanische Elefanten! Je nach Version kann er bis zu 853 Passagiere mitnehmen. Damit ist der Airbus das derzeit größte Verkehrsflugzeug der Welt. Und dieses Großraumflugzeug besteht zu einem Fünftel aus Kunststoff.

Wo früher Niethämmer die Aluminiumteile fixierten, kommt heute die Klebepistole zum Einsatz. Verbundwerkstoffe, eine Mischung aus Textilfasern und gehärtetem Industrieharz, senken Gewicht und Luftwiderstand. Und das macht sich bemerkbar! Der Airbus benötigt nur 3,3 Liter Kerosin pro Passagier auf 100 km. Im Gegensatz zur Boeing 747 mit 4,3 Liter Verbrauch und einer kürzeren Reichweite. Insgesamt sind die Betriebskosten im Vergleich zur Boeing um bis zu 20 Prozent niedriger, dank neuester Kunststoff-Technologie.

Kunststoff: ein bewährter Werkstoff
Auch für hochsensible Bauteile, die strengen Sicherheitsanforderungen unterliegen, sind Verbundwerkstoffe ideal. Sie sind oftmals leistungsfähiger als die ersetzten Materialien undsie halten Materialermüdung und extremen Kräften bestens stand – nicht ganz unwichtig bei einem Flugzeug mit fast 15.000 Kilometern Reichweite. Faserverbundwerkstoffe sind beispielsweise 60 Prozent leichter als Stahl, aber sechsmal so fest. Zudem sind die Produktionskosten geringer, das Material bietet eine höhere Lebensdauer und reduziert Wartungskosten. Daher werden seit Jahren Seiten- und Höhenleitwerk bei kleineren Airbussen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Im A380 kommt er auch bei Tragflächen, Landeklappen sowie Ruder- und Höhenflosse zum Einsatz. Natürlich enthalten auch die Reifen des Fliegers Kunststoff.

Dreamliner: Ein Traum aus Kunststoff
Die Konkurrenz schläft nicht: Boeing geht in seinen Dreamlinern noch einen Schritt weiter. Fast die Hälfte des Fliegers besteht aus Kohlefaser-Verbundmaterialien. Das früher so beliebte Aluminium wird nur noch zu 20 Prozent verbaut. Erstmals werden Rumpf und Flügel fast vollständig aus dem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff Carbon hergestellt, der leichter, fester, ermüdungsfreier und korrosionsbeständiger ist. Der Leichtbau bringt eine Gewichtsersparnis von bis zu zehn Tonnen. Außerdem sind die Fensteraussparungen dank Carbon fast dreimal so groß wie bisher. Insgesamt ist der Langstreckenflieger durch den Einsatz von Kunststoffen 20 Prozent leichter als vergleichbare Maschinen. Und das heißt auch 20 Prozent weniger Treibstoffverbrauch.

Der wahre Stoff der Flügel verleiht: Jet A-1

Ohne ihn geht nichts am Flughafen: Der Treibstoff Jet A-1 der OMV lässt die Turbinen rotieren und macht Luftfahrt erst möglich.

Jet A-1
Jet A-1 ist der international in der kommerziellen Luftfahrt am häufigsten eingesetzte Treibstoff für Flugzeuge mit Turbinenantrieb. Er sorgt für den Antrieb von Triebwerken und besitzt je nach Einsatzgebiet bestimmte Siedebereiche und Anforderungen.
 
Turbinenkraftstoff, auch Kerosin genannt, wird aus dem leichten Mitteldestillat von Erdöl hergestellt. Es wird besonders sorgfältig raffiniert, um die hohen, international einheitlichen Qualitätsanforderungen an diesen Treibstoff zu erreichen. Dazu gehören z.B. der Energiewert, Stabilität und Temperaturbeständigkeit. Damit es beim Betanken nicht zur statischen Aufladung kommt, wird die elektrische Leitfähigkeit durch entsprechende Zusatzstoffe erhöht.

Die in der Raffinerie Burghausen produzierte Qualität erfüllt alle gängigen Anforderungen für Aviation-Turbinentreibstoffe (ASTM D1655 Kerosin Typ Jet A-1, der DEF STAN 91-91 und die Auflagen der IATA).

Wer´s genau wissen will: Die Spezifikationen von Jet A-1

• Dichte: 0,775–0,825kg/dm³
• Flammpunkt: +38°C
• Gefrierpunkt: −47°C

Umweltfreundlich mit einer Pipeline zum Flughafen München
Seit 1992 wird der Münchener Franz-Josef Strauß Flughafen durch eine Pipeline, die bis zu 50.000 LKW Ladungen ersetzt, mit dem Kraftstoff Jet A-1 aus der Raffinerie Burghausen direkt versorgt. Jedes zweite Flugzeug, das dort startet, wird mit Kerosin aus Burghausen betankt. Die knapp 125 km lange Produktpipeline führt über das Tanklager Feldkirchen bis nach Erding in die Tanks des Flughafens München.

Mineralölprodukte im Alltag – Heizöl Extra Leicht

Bayerisches Qualitätsprodukt: OMV Heizöle vereinen Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit wie kaum ein anderes Heizöl.

Effiziente Wärme für Haushalte und Unternehmen - Heizöl Extra Leicht
Heizöl Extra Leicht (flüssig) ist die derzeit in Deutschland mit Abstand gebräuchlichste Heizölsorte. Sie wird zur Wärme- und Energiegewinnung eingesetzt. Nach Angaben des Mineralölwirtschaftsverbandes (MWV) entfallen momentan rund 60 Prozent des Verbrauchs auf private Haushalte, 30 Prozent auf die gewerbliche Nutzung und 8 Prozent auf die Industrie. Die restlichen 2 Prozent dienen zur Strom-, Fernwärme- und Gaserzeugung.

Langfristig betrachtet gibt es beim Verbrauch einen klaren Trend: Er hat sich in den letzten 20 Jahren halbiert, obwohl die Anzahl der knapp sechs Millionen Heizöl-Kunden in Deutschland etwa gleich geblieben ist. Der Grund dafür ist in zahlreichen Effizienzmaßnahmen zu sehen, wie zum Beispiel verbesserte Öfen und verstärkte Wärmedämmung in Gebäuden. Auch Qualitätsverbesserungen beim Heizöl haben dazu beigetragen.

Herstellung und Angebot der OMV
Heizöl Extra Leicht ist wie der Flugturbinentreibstoff Jet A-1  (Kerosin) und Diesel  ein so genanntes Mitteldestillat. Es ist dem Diesel ähnlich, wird jedoch anders aufbereitet, so dass es zum Heizen optimiert ist und nicht als Treibstoff für Dieselmotoren verwendet werden kann.

Die OMV produziert nicht nur Heizöl Extra Leicht nach DIN 51603-1, sondern insbesondere auch das noch hochwertigere, praktisch schwefelfreie Heizöl Vitatherm. Vitatherm verhilft Öfen mit moderner Brennwerttechnik zu maximaler Effizienz und kann in Kombination mit Wärmedämmungsmaßnahmen Einsparungen von bis zu 30 Prozent im Vergleich zu Altanlagen bewirken. Da kaum noch Rußablagerungen auftreten, verringern sich der Verbrauch und gleichzeitig auch die Wartungskosten – die Lebensdauer der Ölheizung verlängert sich.

Innovativer Kunststoff macht mobil – bei Freizeit, Sport und Spiel

Eines unserer liebsten Freizeitvergnügen ist der Sport. Egal ob gemeinsam im Team oder alleine, Profi oder Amateur: wir bewegen uns gerne und stellen uns Herausforderungen und Wettkämpfen. Innovative Kunststoffe spielen dabei eine immer wichtigere Rolle für Sportbekleidung und Trainingsgeräte. Die Grundstoffe dafür liefern die petrochemischen Anlagen der OMV Raffinerie Burghausen.

Moderne Kunststoffe revolutionieren den Sport
Der Einsatz von Kunststoffen im Sportbereich hat fast alle Sportarten revolutioniert. Das gilt für Sportgeräte, -bekleidung und Bodenbeläge über Komponenten für die funktionelle und sicherheitstechnische Ausstattung von Sportstätten bis hin zur Stadionkonstruktion. Herkömmliche Materialien wurden durch synthetische Werkstoffe ersetzt. Das bringt eine ganze Reihe von Vorteilen:

• Gleichbleibend gute Eigenschaften von Sportgeräten unabhängig von äußeren Einflüssen, wie z.B. Wetter oder Schlaghärte gewährleisten eine zuverlässige und sichere Ausübung des Sports.
• Die sportlichen Leistungen haben sich verbessert, mitunter entscheiden im Profisport die Kunststoffe und deren innovative Anwendung über Sieg oder Niederlage.
• Die Wartung und Pflege von Geräten sind einfacher und kostengünstiger geworden.
• Das Verletzungsrisiko wurde reduziert, greifbare Beispiele sind hier Sicherheitsausrüstungen wie Helme und Protektoren, aber auch Sportschuhe, bei denen hochelastische Kunststoffe die gelenkschonende Dämpfung der Sohle bilden und leichte, verwindungssteife Kunststoffe die Stützfunktion übernehmen.
• Neue Trendsportarten wie Inline Skaten und Skateboard, Surfen, Wellenreiten und Stand up Paddling, Slackline oder Klettern und Bouldern wurden erst möglich.
• Oder der klassische Holzski. Er wird so nicht mehr gebaut, was niemanden verwundern dürfte, der die Drehfreude und Leichtigkeit heutiger Carving-Ski dank Kunststoffbauteilen schon einmal erlebt hat. Skifahren macht deutlich mehr Spaß und gebrochene Ski sind seltener geworden.
• Ideal ist der Werkstoff auch für Designer – modische Accessoires lassen sich danke ihrer guten Formbarkeit vielfältiger und schneller realisieren.

Kunststoffe finden in allen Sportarten Verwendung. Nachfolgend finden Sie weitere Beispiele:

Fußball: Kunststoff statt Leder
Des Deutschen liebstes Sportgerät – der Fußball – wird schon lange nicht mehr aus Leder gefertigt. Die modernen Bälle bestehen aus einem mehrlagigen Kunststoff-Aufbau mit Schaumstoffen und Polyurethan. Dadurch haben sie die perfekten Eigenschaften: Sie sind rund, leicht, belastbar und elastisch, aber formwahrend. Im  Gegensatz zum alten „runden Leder“ sind sie wasserresistent und fliegen besser und mit höherer Geschwindigkeit. Das Ergebnis: Fußball ist heute schneller und lebendiger, was Zuschauer und Aktive gleichermaßen begeistert. Zusätzlich sorgen identische Bälle für Chancengleichheit. Das so genannte „thermische Verkleben“ der Verbundstoffe sorgt dafür, dass für jeden Ball genau die gleiche Konsistenz und Leistung gilt.

Viele Fußballarenen sind heute architektonische Meisterwerke. Kunststoffe sind dabei meist das entscheidende Element um spannende Außenansichten, gewagte Konstruktionen und besondere visuelle Effekte zu erzeugen. Die Allianz Arena in München ist dafür das beste Beispiel.

Ob Stadionsitze, Fassadengestaltung oder Rohre für Drainage und Rasenheizung – polymere Werkstoffe sind vielfältig vertreten. Leichte, lichtdurchlässige Dachkörper aus Kunststoff kommen ohne sichtbehindernde Stützpfeiler aus, ermöglichen eine natürliche Beleuchtung des Spielfelds sowie Naturrasens und bieten Schutz vor Regen und intensiver Sonneneinstrahlung  auf allen Zuschauerrängen.

High-Tech im Tennis
Nicht nur Holzski haben ausgedient, sondern auch Holzschläger. Das Gewicht einerseits, aber auch die Steifigkeit und damit Schlagkraft gaben dabei den Ausschlag … oder sollten wir besser sagen: Aufschlag. Tennisschläger sind heutzutage aus leichten und robusten Kunststoffen gefertigt. Dass macht sie leichter und effektiver. Selbst die Bespannung weist bei einigen Modellen einen speziell entwickelten Kunststoffkern für die mittleren Längsseiten auf, der in einen Kunststoffverbundstoff eingebettet ist. Diese Technik verringert die Aufprallvibration um 45 % und macht das Spiel sehr viel angenehmer – für Profis ebenso wie für Freizeitspieler.

Kunststoff bestimmt den modernen Wassersport
Auch der Wassersport setzt schon lange auf modernste Kunststoffe, denn sie sind hervorragend formbar und hitze- sowie feuerbeständig – ja, besonders auf hoher See kann Feuer zur größten Gefahr werden.
 
Sie sind perfekt geeignet, um glatte, dynamische Hüllen herzustellen, die leicht, aber dennoch robust sind. Deck, Aufbauten, Segel und Masten bestehen heute bei nahezu allen Schiffstypen aus Verbundstoffen. Traditionelle Materialien und Herstellungsmethoden wurden zu Gunsten einer höheren Flexibilität, überlegener Leistung und einer schnelleren Herstellungsgeschwindigkeit ersetzt. Für Segel- und Rennboote kommen hochentwickelte Faserverbundmaterialien wie zum Beispiel aromatische Polyamide zum Einsatz, die im modernen Yachtsport höhere Geschwindigkeiten ermöglichen.
 
Die Liste ließe sich nahezu unendlich fortsetzen. Es gibt kaum eine Sportart, bei der Kunststoffe nicht im Spiel sind. Aber welches Sportgerät fällt Ihnen ein, dass durch Kunststoff revolutioniert wurde? Sagen Sie es uns in den Kommentaren.

Kunststoff: der „13. Mann" beim Fußball

Seit 10. Juni 2016 blickt ganz Europa in die Fußballstadien Frankreichs - zur Europameisterschaft 2016. Damit die EM wieder zum Sommermärchen werden kann, braucht es im Vorder- und Hintergrund belastbare und zuverlässige Materialien, besonders innovativen Kunststoff. Elf Spieler stehen auf dem Platz, als „12. Mann“ verhilft die Zuschauermenge ihrer Mannschaft zum Sieg. Kunststoff kann man inzwischen als „13. Mann“ sehen, der das Spiel entscheidend prägt. Seine Ursprünge hat er sehr oft in der OMV Raffinerie Burghausen.

Schon lange haben Leder, Eisen und Wolle nichts mehr auf dem Fußballfeld zu suchen. Von der Trillerpfeife bis zum Tornetz, vom Fußballschuh bis zum Stadionsitz – ohne Kunststoffe ist der Fußballsport nicht mehr vorstellbar. Fünf Beispiele:

Der Fußball
„Beau Jeu“ – schönes Spiel. So heißt der offizielle Spielball der Europameisterschaft in Frankreich. Für den „besonderen Kick“ sorgt die Ballhülle aus fünf Schichten, basierend auf Polyurethan-Rohstoffen. Die Außenhülle ist abriebfest und verhindert, dass der Aufdruck verwischt. Die darunterliegende Zwischenschicht schützt den Ball vor äußeren Einflüssen und verleiht ihm eine ungewöhnlich hohe Elastizität. Darunter sorgt Polyurethan-Schaum mit Millionen Mikrokügelchen für hervorragende Flugeigenschaften. Zusammengehalten wird es von einem Polyurethan-Klebstoff, der die Außenschichten mit dem Trägermaterial aus speziellem Polyester-Baumwoll-Gewebe zusammenhält.

Die Trikots
In den atmungsaktiven  und wasserabweisenden Fußball-Trikots sind heutzutage strapazierfähige Kunststoffe enthalten. Reißfest und aerodynamisch optimiert sorgen diese Stoffe für maximale Tragekomfort bei gleichzeitig hoher Funktionalität. Dadurch wurde ein grundsätzlich schnelleres Fußballspiel erst möglich: Im Regen würden sich herkömmliche Materialien wie Wolle mit Wasser vollsaugen, durch die Kunststofffaser ist dieses Problem nicht mehr vorhanden.

Kinesio-Tape
Seit 2002 schwört die deutsche Fußballnationalmannschaft auf die bunten Klebebänder, die man auf den Körpern der Fußballer sieht. Und allen Vorurteilen zum Trotz dienen sie nicht nur der Optik: Das Tape hebt bei jeder Bewegung die obere Hautschicht an, sodass das Blut besser in darunterliegenden Regionen fließen kann. Dazu stützt es auch die Gelenke durch eine bessere Wahrnehmung von Beweglichkeit und Belastbarkeit. Neben Baumwollfaser steckt in den Kinesio-Tapes auch die Chemiefaser Elastan, um bis zu 140% Dehnbarkeit zu ermöglichen.

Der Fußballschuh
Markenzeichen, Erfüllungsgehilfe und Sportgerät in einem: Der moderne Fußballschuh besteht mittlerweile zu über 70 Prozent aus Kunststoff. Spezialkunststoffe in der Verarbeitung verringern das Gewicht des Schuhs und im Vergleich zu Lederschuhen halten sie auch bei jedem Wetter die Form. Dafür sorgen zum Beispiel Mischgewebe aus Polyamid und Polyurethan in den Sohlen.

Das Stadion
Nichts geht über das Liveerlebnis. Und das verdanken wir – wer hätte es gedacht – dem Kunststoff. Stadionsitze, Fassadengestaltung oder Rohre für die Rasenheizung gehen auf polymere Werkstoffe zurück. Regenschutz-Verbauungen und Beleuchtungssysteme sowieso.

Die Voraussetzungen für eine erfolgreiche EM sind gelegt – mit Kunststoff. Dazu gibt es von uns auch eine kleine Übung für das nächste Fußballspiel: Einfach einmal darauf achten, was ohne Kunststoff nicht auf dem Platz stehen würde.

Extraportion Adrenalin mit Kunststoff

Sei es nun beim Tauchen, Klettern oder Bungee-Springen: Das Leben hängt dabei gerne mal am sprichwörtlichen seidenen Faden – und der ist dann hoffentlich aus hochwertigem Kunststoff.
Innovative Hightech-Produkte sind für viele Fun- und Extremsportarten unerlässlich. Nur sie halten extremen Belastungen stand und sind ein zuverlässiger Partner im Outdoor-Bereich. Die Grundstoffe zu deren Herstellung entstehen in der OMV Raffinerie Burghausen.

Schon immer hat es Menschen fasziniert, die Tiefen der Meere zu erforschen, den nackten Fels zu erklimmen oder ihren Mut mit waghalsigen Sprüngen zu beweisen. Das Erlebnis wird erst durch Hightech-Materialien aus Kunststoff sicher möglich. Wir stellen sie hier vor:

Tauchen
Jacques-Yves Cousteau nutzte sie und wurde weltberühmt. Mit Hilfe von Unterwassergehäusen aus hochwertigen Carbonfasern und Kunststoffen für seine Filmkameras gelangen ihm und Kollegen wie Hans Haas spektakuläre Aufnahmen aus dem nassen Element. Auch der erste Atemregler, genannt Aqualung, wurde auf Anregung von Cousteau konstruiert und ermöglicht noch heute – 70 Jahre später – das Abtauchen mit einer Mischung aus Metall-und Kunststoffelementen. Auch der Rest der Ausrüstung, angefangen bei Maske, Schnorchel und Flossen oder den vielseitig einsetzbaren Neoprenanzügen und Tarierwesten werden aus petrochemischen Grundstoffen gefertigt. Beispielsweise erfolgt die Herstellung von Neopren durch Polymerisation von Butadien  (Chloropren). Ohne wärmeisolierendes Neopren wäre ein längerer Aufenthalt im Wasser oder, für die (Kite-)Surfer, der Ritt über die Wellen undenkbar. Zu schnell würde unser Körper auskühlen. Erst die Ausrüstung aus Kunststoffmaterialien sorgt dafür, dass wir uns – zumindest annähernd – wie ein Fisch im Wasser fühlen.

Klettern
Vom Hallenkletterer bis zum Freeclimber: Sportklettern ist mit relativ wenig Ausrüstung möglich, aber die muss dafür umso mehr Belastungen standhalten. Denn im schlimmsten Fall verhindert sie schwere Verletzungen beziehungsweise den Aufprall nach einem Absturz. Die modernen Kletterschuhe bestehen oft aus Spezialkunststoffen, die für den nötigen Grip am Fels oder an der Hallenwand sorgen. Außerdem sind sie sehr leicht und trotzdem robust sowie formstabil.
Auch bei Seil und Sicherungsgerät will man kein Risiko eingehen. Daher setzen die Hersteller auf höchste Standards und vertrauen auf Kunststoffe.  Kletterseile bestehen heutzutage aus Polyamid, einem zähen Material mit hoher Festigkeit, aber auch Elastizität, der zugleich gute Gleiteigenschaften und eine hohe Verschleißresistenz aufweist. Der ideale Stoff also für ein Kletterseil, um schwere Stürze aufzufangen und auch unter extremen Bedingungen nicht zu reißen. Und wenn es mal zur Mehrtagestour geht, dann darf natürlich auch ein guter Rucksack nicht fehlen. Der wird zumeist aus Nylon oder Polyester gefertigt. Beide Materialien weisen bei geringem Gewicht eine hohe Haltbarkeit und Scheuerfestigkeit auf und sind sehr strapazierfähig.

Bungee-Springen
Traditionell verlassen sich die Insulaner auf Vanuatu beim Sturz von den Klippen auf ihre Lianen. Die moderne Variante, die wir als ultimativen Nervenkick kennen, greift allerdings zum elastischen Gummiseil. Der ehemalige Stuntman Jochen Schweizer etablierte Bungee-Springen als Extremsport im deutschsprachigen Raum, nicht zuletzt, weil er mit seinen hochwertigen Gummiseilen das Springen ungefährlicher und damit auch für westliche Wagemutige möglich machte. Die industriell gefertigten Seile bestehen dabei aus synthetischem Latex, das aus den beiden Komponenten Styrol und Butadien hergestellt wird.

Wirklich bemerkenswert, wie häufig wir unser Leben Kunststoffprodukten anvertrauen, weil natürliche Stoffe nicht die geforderten Eigenschaften mitbringen. Die Grundzutaten für die High-End-Kunststoffe entstehen in der Raffinerie und sorgen nach diversen Prozessen der Weiterverarbeitung für den ultimativen Adrenalin-Kick.

Kunststoffe der Zukunft: Alleskönner in der nächsten Dimension

Kunststoff ist äußerst vielseitig: je nach Bedarf zu modifizieren, fast beliebig zu formen und außerdem sehr leicht. Kein anderes Material vereint diese Eigenschaften in sich. Das erklärt seinen enormen Erfolg. Kunststoffe sind allgegenwärtig, egal ob beispielsweise als Verpackung, in Möbeln, Kleidung, Sportausrüstung, Elektronik oder als Verbundmaterialien in der Luft- und Raumfahrt sowie im Fahrzeugbau.

Mit Blick auf die Zukunft arbeiten Wissenschaftler momentan besonders intensiv a) an der Entwicklung völlig neuer Materialeigenschaften bei herkömmlichen Kunststoffen und b) an der Entwicklung und Verbesserung von Biokunststoffen.

Entwicklung neuer Materialeigenschaften
Schon heute sind erdölbasierte Kunststoffe zu Hochleistungsmaterialien geworden, die extremen Anforderungen standhalten. So gibt es etwa besonders abnutzungs- und hitzeresistente Kunststoffe oder solche, die beständig gegen aggressive Chemikalien sind. Bestimmte Sorten sind härter und fester als Stahl, so gleitfähig, dass keine bekannten Stoffe daran haften können oder sogar schussfest. Davon ausgehend stößt die Forschung in neue Dimensionen vor.

Bewegung mit dem Licht
Etwa im Bereich der Bionik – so bezeichnet man das wissenschaftliche Bestreben, aus Beispielen der Natur zu lernen. Sonnenblumen drehen sich nach der Sonne – warum nicht auch Kunststoffe? Um dies möglich zu machen, haben Forscher an der TH Nürnberg eine neue „intelligente“ Kunststoffklasse entwickelt: die so genannten heliotropen Polymere. Sie bewegen sich unter dem Einfluss von Licht und könnten in Solarkollektoren, Rollos, künstlichen Muskeln oder lichtbetriebenen Motoren zum Einsatz kommen.

Selbstüberwachung
Ein anderes Beispiel: In Maschinen mussten Sensoren, die den Betrieb überwachen, bislang aufwändig mit eingebaut werden. Das könnte sich künftig ändern: Das Fraunhofer-Institut in Bremen hat einen neuen Polymer-Metall-Verbundwerkstoff kreiert, der mechanische und sensorische Fähigkeiten in sich vereint. Der Werkstoff kann sich selbst überwachen und Signale an die Messsysteme abgeben, weil sich bei Belastungen im Betrieb sein elektrischer Widerstand ändert. Das Material eignet sich auch für die Anwendung an großen Flächen, z.B. zur Feststellung der Belastung an Flugzeugflügeln oder Windrädern.

Selbstreparatur
Kunststoffbauteile, die hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, können nach einiger Zeit Mikrorisse bekommen und schließlich ganz reißen, etwa Zahnräder oder Dichtungen. Schon seit mehreren Jahren gibt es deshalb immer wieder Forschungsprojekte zu Kunststoffen, die sich selbst reparieren. Auch hier stammen die Vorbilder häufig aus der Natur, wie z.B. die Selbstheilungskräfte des Kautschukbaums oder die Zähne von Tintenfischen, die sich unter der Einwirkung von Meerwasser regenerieren. Von selbstreparierenden Kunststoffen könnten schlecht zugängliche Anwendungen besonders profitieren, beispielsweise medizinisches Plastik, Tiefseekabel oder die Außenhaut von Raumstationen. Davon abgesehen könnten sie in allen Anwendungsbereichen helfen, die Lebensdauer von Plastikbauteilen und -gegenständen zu verlängern.

Kunststoffe der Zukunft: Hoffnungsträger Bioplastik?

Wie in anderen gesellschaftlichen Bereichen lässt sich auch in der Kunststoffproduktion ein „Biotrend“ feststellen. Dieser erscheint zunächst vielversprechend. Wie umweltverträglich sind Biokunststoffe und können sie herkömmliche Kunststoffe ersetzen?
 
Kunststoffe lassen sich mit relativ geringem Energie- und Rohstoffeinsatz herstellen und haben auch in der Anwendung ökologische Vorteile gegenüber Materialien wie Metall oder Glas: Sie wiegen zum Beispiel um ein Vielfaches weniger und verhelfen Autos, Flugzeugen und anderen Transportmitteln zu einem niedrigeren Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoß. Außerdem sind sie oft belastbarer und langlebiger.
 
Raffinerien wie die der OMV in Burghausen produzieren selbst zwar keinen Kunststoff, liefern den Kunststoffherstellern aber wichtige aus Erdöl gewonnene Vorprodukte: z.B. Ethylen, Propylen, Butadien und weitere Stoffe. Somit sind Raffinerien ein wichtiger integraler Bestandteil der industriellen Wertschöpfungskette. Sie beliefern in der Regel Hersteller von Kunststoff-Pellets, also von weiteren Vorprodukten. Erst aus den Kunststoff-Pellets werden dann die vielfältigen Endprodukte gefertigt, die wir aus dem Alltag kennen.
 
Wenn Kunststoffe nach dem Gebrauch nicht ordnungsgemäß entsorgt und wiederverwertet werden, reichern sie sich in der Umwelt an, besonders in den Meeren. Die lange Haltbarkeit, eigentlich eine zentrale Stärke des Materials, wird dann zum Problem. Gegenüber herkömmlichen Kunststoffen scheint Bioplastik hier den Vorteil der natürlichen Abbaubarkeit zu bieten.
 
Biokunststoffe – was können sie?
Obwohl die Wissenschaft mit Hochdruck an der Entwicklung und Verbesserung von Biokunststoffen arbeitet, sind diese den herkömmlichen Kunststoffen im Hinblick auf viele Eigenschaften noch immer unterlegen. Verbesserungsbedarf besteht z.B. bei der Herstellung in gleichbleibender Qualität (so genannte Reproduzierbarkeit), bei der Langlebigkeit, bei der Kombinationsfähigkeit mit weiteren Kunststoffen oder bei den Barriereeigenschaften, wenn sie als Verpackungen eingesetzt werden. In den meisten Anwendungsgebieten sind Biokunststoffe also bisher kein gleichwertiger Ersatz für herkömmliche Kunststoffe. Eindeutig von Vorteil ist der Einsatz von Bioplastik nur in wenigen Bereichen. So zum Beispiel bei Agrarfolien, die nach der Anwendung nicht extra vom Feld entfernt und entsorgt werden müssen, sondern sich dort zersetzen.
 
Was heißt hier Bio?
Biokunststoff ist nicht gleich Biokunststoff. Zwei verschiedene Sorten gilt es zu unterscheiden: a) aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke, Milchsäure oder Zuckerrohr gewonnener Kunststoff und b) Kunststoff, der biologisch abbaubar ist. Dieser Unterschied ist wichtig, denn nicht alle Kunststoffe, die auf regenerativen Rohstoffen basieren, können auch biologisch abgebaut werden. Umgekehrt gibt es erdölbasierte Kunststoffe, die sich sehr wohl kompostieren lassen. Nicht der eingesetzte Rohstoff, sondern die chemische Struktur eines Kunststoffs entscheidet also darüber, ob er sich auf natürlichem Wege zersetzt.
 
Laut European Bioplastics, dem Verband der europäischen Biokunststoff-Branche, werden derzeit weltweit etwa 300 Millionen Tonnen Plastik im Jahr produziert. Davon machen Biokunststoffe maximal ein Prozent aus. Der größte Teil davon ist zwar aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, nicht jedoch biologisch abbaubar. Biologisch abbaubarer Kunststoff hat also nur einen verschwindend geringen Anteil an der Weltproduktion. Nach der Prognose von European Bioplastics wird das auch so bleiben. Zwar weist der Markt für Biokunststoffe ein sehr hohes Wachstum auf, das zwischen 20 und 100 Prozent im Jahr liegt. Die Produktion von abbaubarem Plastik wächst allerdings nicht annähernd so schnell wie die Produktion von nicht-abbaubarem Kunststoff. Sein Anteil am Bio-Gesamtmarkt lag schon 2014 bei über 60 Prozent und wird bis 2019 wohl auf über 80 Prozent anwachsen (siehe Grafik).
 
 
Ökologische Herausforderungen
Demnach dürfte das Problem mangelnder Abbaubarkeit auch beim weitaus größten Teil des weltweit produzierten Bioplastiks bestehen bleiben. Gegenüber Kunststoffen aus fossilen Quellen kommt sogar noch ein weiterer ökologischer Nachteil hinzu: Nachwachsende Rohstoffe benötigen Ackerflächen und verschärfen das Problem der übermäßigen Landnutzung durch den Menschen. Außerdem stehen sie in direkter Konkurrenz zum Lebensmittelanbau.
 
Bereits 2012 hat das Umweltbundesamt eine Studie vorgestellt, nach der selbst biologisch abbaubare Plastikverpackungen keine günstigere Ökobilanz aufweisen als solche aus herkömmlichem Kunststoff: Einsparungen beim Erdölverbrauch und beim CO2-Ausstoß würden z.B. wegen zusätzlicher Bodenbelastungen durch Düngemittel wieder zunichtegemacht.
 
Fazit: Die Ökobilanz entscheidet
In bestimmten Nischen ist der Einsatz von Biokunststoff zwar von Vorteil. Generell kann er in Bezug auf seine Materialeigenschaften aber noch nicht mit herkömmlichen Kunststoffen mithalten und sie daher vorläufig auch nicht ersetzen. Weitere Forschungsanstrengungen könnten das Problem der Materialbeschaffenheit aber in Zukunft abmildern oder sogar ganz lösen.
 
Schwerwiegender erscheinen die ökologischen Herausforderungen, die durch den zunehmenden Einsatz von Bioplastik entstehen. Sollte der Trend weiter so deutlich wie bisher hin zu nicht-abbaubaren biobasierten Kunststoffen gehen, werden Biokunststoffe gegenüber herkömmlichem Plastik künftig nicht einmal bei der Entsorgung nennenswert punkten können. Entscheidender Nachteil bei der Umweltverträglichkeit ist bisher der zusätzliche Verbrauch von landwirtschaftlichen Flächen und Düngemitteln für den Anbau der Rohstoffe.
 
Unter dem Strich dürften erdölbasierte Kunststoffe in vielen Anwendungsfeldern noch für einige Zeit die ökologisch sinnvollere Lösung darstellen – auch dann, wenn es sich um Sorten handelt, die sich nicht biologisch abbauen lassen.

Kunststoff und Elektronik – ein ideales Paar

Ob im Mobiltelefon, Fernseher, Kühlschrank oder Waschmaschine – gerade im Elektronikbereich sind moderne Kunststoffe mittlerweile unerlässlich. Sie sorgen mit ihren Eigenschaften für hohe Qualitätsstandards, gehobenen Nutzerkomfort und eine verbesserte Energieeffizienz.

Elektronische Geräte umgeben uns nicht nur zu Hause, sie sind unsere ständigen Wegbegleiter. Am Frühstückstisch verfolgen wir die Nachrichten auf dem Tablet, im Büro tippen wir in die Tasten und nach Feierabend wird schnell das Smartphone auf Neuigkeiten in der Welt gecheckt. Handy & Co sind immer mit dabei – dementsprechend viel verlangen wir von ihnen. Sie sollen stabil und trotzdem leicht sein, gut und sicher funktionieren, dazu auch noch optisch überzeugen. Ohne Kunststoffe wären die Produktgestalter hier schnell am Ende ihrer Möglichkeiten angelangt.
 
Leichtigkeit und Style
Vielen Usern ist gerade bei den mobilen Geräten neben modernem Design und Benutzerkomfort ein geringes Gewicht wichtig. Kunststoffe helfen dabei, immer leichtere Geräte bei immer größeren und helleren Displays zu schaffen. Darüber hinaus lassen sich Kunststoffe beliebig formen und bieten damit eine besonders große Gestaltungsfreiheit im Design. Mittlerweile gibt es sogar biegsame Displays, die sich nach Gebrauch einfach zusammenrollen und praktisch verstauen lassen.
 
Bruchsicher und stabil
Ein weiterer Vorteil, gerade im Mobil-Bereich, ist die Stoß- und Bruchsicherheit. Im Vergleich zu Metall sind Kunststoffe die stabilere Variante, da sie nachgiebiger sind und damit eine bessere Druckverteilung bieten. Ein Kunststoff-Gehäuse splittert oder bricht deutlich seltener und steckt Kratzer und Schrammen besser weg. Diese Robustheit machen sich die Produktentwickler gerne zunutze.
 
Im Ernstfall sicher
Auch wenn man an das Thema Gefahrenschutz und die Sicherheit des Nutzers denkt, landet man beim Kunststoff. Geräte mit potentiellen Zündquellen wie Fernseher oder Trockner werden mit flammhemmenden Kunststoffen ausgestattet. So lassen sich bei einem Kurzschluss Brände und größere Schäden wirksam verhindern.
 
Volle Leistung, weniger Energie
Darüber hinaus helfen Kunststoffe dabei, im Haushalt Ressourcen zu schonen. Gute Isolation eines Gefrierschranks spart zum Beispiel tagtäglich wertvolle Energie. Letztendlich ist das nicht nur gut für die Umwelt, sondern auch für unseren Geldbeutel.
 
Und was hat das nun mit der OMV Raffinerie Burghausen zu tun?
Damit wir von diesen Vorteilen auch in vollem Umfang profitieren können, müssen Kunststoffe vor allem hochwertig sein. Die Vorprodukte dazu liefert die OMV Raffinerie Burghausen mit ihren petrochemischen Anlagen.

Erneuerbare Energien: Mehr Power mit Kunststoff

Strom aus erneuerbaren Quellen soll CO2-Emissionen reduzieren, die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen verringern und die Umwelt schonen. Doch es gilt noch einige Hürden zu nehmen: Um die Energieausbeute von Solarzellen und Windparks zu erhöhen und den erzeugten Strom besser speichern zu können, sind neue Ansätze und innovative Lösungen von Nöten. Kunststoffe helfen uns dabei, mehr aus den Anlagen herauszuholen und sie an oft extreme Anforderungen anzupassen. Und „ganz nebenbei“ könnten sie auch noch die Speichertechnologie revolutionieren.
 
Die Kraft der Sonne: Solarenergie
Photovoltaik gilt inzwischen vielfach als die günstigste und sauberste Alternative zur Energieerzeugung aus fossilen Rohstoffen. Seit den 1970er Jahren sind die Kosten für Solarmodule stark gesunken: Von ungefähr 75 Euro pro Watt installierter Leistung auf weniger als 50 Cent. Größere Produktionsmengen, vor allem aber technische Weiterentwicklungen haben dies möglich gemacht. So wird heute nicht nur bei der Herstellung deutlich weniger Strom und Material verbraucht, die Module liefern zudem weit mehr Energie.
 
Über 90 Prozent der Solarmodule auf dem Markt basieren auf Silizium – einem Halbmetall, das überall auf der Welt in großen Mengen verfügbar ist. Um die einzelnen Siliziumzellen zu einem Modul zu verbinden, werden sie meist in Ethylen-Vinylacetat (EVA) eingebettet, einem glasklaren und gleichzeitig besonders wärme- und alterungsbeständigen Kunststoff. EVA stabilisiert die Solarzellen in der richtigen Position, schützt sie vor UV-Strahlen und Feuchtigkeit und dient als elektrischer Isolator. Die OMV Raffinerie Burghausen liefert Ethylen, einen der Bestandteile von EVA, sowie weitere Vorprodukte für die Kunststoffherstellung.
 
Während so entstehende, konventionelle Solarpanels auf großen Freiflächen oder Hausdächern montiert werden, verspricht sich die Industrie von so genannten Dünnschichtzellen neue Anwendungsgebiete und weitere Kostensenkungen. Hier wird Silizium oder eine andere Beschichtung hauchdünn auf ein Trägermaterial aufgedampft oder aufgedruckt – 50 bis 100 Mal dünner als ein menschliches Haar. Als Trägermaterialien dienen dabei Materialien wie Glas und erneut auch Kunststoff. Der Vorteil von Kunststoff: Mit ihm lassen sich flexible und biegbaren Solarfolien herstellen, die nicht nur auf Dächern mit geringer Tragfähigkeit oder an Fassaden aufgeklebt, sondern auch auf Rucksäcken, Outdoor-Kleidung oder Zeltbahnen zur Stromgewinnung genutzt werden können.
 
Auch öffentliche Straßen gelten inzwischen als potenzielle Stromlieferanten. In den Niederlanden gibt es seit 2014 den weltweit ersten Solar-Fahrradweg. In den USA, Frankreich und Deutschland laufen weitere Pilotprojekte. Bei der französischen Lösung „Wattway“ etwa werden die nur wenige Millimeter dicken Module direkt auf herkömmlichem Asphalt oder auf Straßenpflaster verlegt. Die eigentlich sehr zerbrechlichen Siliziumzellen sind dabei durch mehrere Kunststoffschichten so geschützt, dass sie laut Hersteller selbst die Gewichtsbelastung von starkem LKW-Verkehr aushalten. Bis 2020 sind weitere 1.000 km dieser Solarstraßen in Frankreich geplant, 2016 wurde der erste Straßenkilometer bereits eingeweiht.
 
Sturm und Drang: Windkraft
Auch bei Windrädern helfen moderne Kunststoffe dabei, die Energieausbeute stetig weiter zu erhöhen – zum Beispiel durch immer größere Anlagen: Heute hat das durchschnittliche Windrad in Deutschland eine Nabenhöhe von etwa 120 Metern – viermal so viel wie zu Anfang der 1990er Jahre. Der Rotordurchmesser ist wiederum von gut 20 Meter auf im Schnitt über 100 Meter angewachsen. Der Grund: Wenige große Anlagen lassen sich nicht nur kostengünstiger betreiben als viele kleine, sie liefern außerdem auch mehr Strom. Wegen der Kosten- und Effizienzvorteile werden alte Anlagen inzwischen systematisch abgebaut und durch neue ersetzt. Der Fachausdruck dafür lautet „Repowering“.
 
Je größer die Windkraftanlagen, desto wichtiger werden möglichst leichte Materialien, die dennoch eine enorme Festigkeit und Widerstandsfähigkeit bieten. Erneut lautet des Rätsels Lösung: Kunststoff. Er kommt in Form von hochbelastbaren Schäumen und Verbundwerkstoffen zum Einsatz, meist mit Glas- oder Kohlefaseranteil. Er findet aber auch bei beweglichen Teilen Anwendung. So werden z.B. für Lager auf geringe Reibung hin optimierte Materialien verwendet, die  teilweise sogar selbstschmierende Eigenschaften besitzen.
 
Ganz besonderen Belastungen müssen im Meer gelegene Windparks standhalten: Die Windgeschwindigkeiten sind deutlich höher, die Anlagen ständig der salzhaltigen und somit Korrosion-begünstigenden Meerluft ausgesetzt. Außerdem kann im Wasser nochmals größer gebaut werden als an Land. Die größten heute existierenden Offshore-Anlagen haben Rotorblätter mit bis zu 80 Metern Länge, also einem Rotordurchmesser von bis zu 160 Metern. Das entspricht der Spannweite eines Airbus A380 – mal zwei. Solche Dimensionen lassen sich endgültig nur noch mit leichtesten, hochentwickelten Spezialkunststoffen realisieren. Weiterer Vorteil: Rost hat keine Chance.
 
Geladen und gesichert: Stromspeicherung
Für eine stabile Stromversorgung müssen die Schwankungen von Sonne und Wind ausgeglichen werden. Eine Möglichkeit ist die Speicherung von überschüssiger Energie in Batterien. Der Haken: Bislang wird diese Option nur selten genutzt, da bekannte Batterietechnologien umweltschädlich, zu teuer oder nicht langlebig genug sind.
 
Kunststoffe könnten aber auch hier Abhilfe schaffen. Wissenschaftler der Universität Jena haben eine so genannte Redoxflussbatterie entwickelt, die statt ätzender Schwefelsäure und giftigem Vanadium nur noch Salzwasser und einen darin gelösten, elektrisch aktiven Spezialkunststoff enthält. Sie übersteht mehr als zehntausend Ladezyklen, lässt sich beliebig in der Größe variieren und ist weit preisgünstiger als die bisherige Lösung. Außerdem kann der Kunststoff so modifiziert werden, dass die Batterie besonderen Anforderungen standhält, z.B. großer Hitze. Vermarktet wird die Innovation von dem 2012 gegründeten Unternehmen Jenabatteries.
 
Fazit
Egal ob Sonnenenergie, Windkraft oder Energiespeicherung: Kunststoffe ermöglichen an vielen entscheidenden Stellen technische Neuerungen und Kostensenkungen. Auf unserem spannenden Weg hin zum Aufbau einer sicheren und bezahlbaren Stromversorgung auf der Grundlage erneuerbarer Energien spielen sie somit eine entscheidende Schlüsselrolle.