Eine der bekanntesten Szenen aus Macbeth von William Shakespeare ist die erste Szene des vierten Aktes, als die Hexen in einer Grotte um einen Kessel sitzen und einen Zaubertrank brauen. Mit den Worten „etwas Übles kommt des Weges“ tritt Macbeth durch die Tür, um sich seine Zukunft voraussagen zu lassen – sie ist doch ziemlich düster, schließlich wird Macbeth am Ende des Stückes getötet.
Ganz anders sieht es beim gleichnamigen Evonik-Projekt Macbeth aus – es sieht viel rosigeren Zeiten entgegen. Denn mit diesem Projekt möchte Evonik seine Position als eines der führenden Unternehmen im Bereich der C4-Chemie weiter ausbauen. Ziel des von der EU-geförderten Projektes „Membranes And Catalysts Beyond Economic and Technological Hurdles“ ist es, ein neues Verfahren zur katalytischen Synthese mit entsprechenden Trennanlagen in einem einzigen, hocheffizienten katalytischen Membranreaktor (CMR) zu entwickeln. Macbeth ist das Folgeprojekt des im September 2019 abgeschlossenen Projektes Romeo (Reactor Optimization by Membrane Enhanced Operation).
Internationales Team
Das neu gegründete Projektkonsortium besteht aus 24 Partnern aus zehn verschiedenen Ländern. Es vernetzt so alle Kompetenzen von der Katalyse über Membranen, Träger, Reaktoren, Engineering, Modellierung bis hin zur Perspektive der Endanwender. „Ganz entscheidend ist es hierbei, dass wir gemeinsam über die Grenzen der Chemie hinausdenken, Wissen teilen und Synergien heben. Dies könnte ein Einzelunternehmen gar nicht leisten. Unser Konsortium vereint ein Know-how, das den angestrebten Durchbruch in der katalytischen Synthese erst ermöglicht,“ sagt Dr. Marc Oliver Kristen, Leiter der Innovationsagentur bei Evonik und Projekt Manager Macbeth.
Variables Reaktorkonzept
In einzelnen Teilprojekten wird nun das Konzept des neuen Reaktors auf verschiedene chemische Reaktionen übertragen und umgesetzt. Dazu zählen die Hydroformylierung für Spezialchemikalien, die Wasserstofferzeugung für den Verkehrs-/Stromerzeugungssektor, die Propan-Dehydrierung (PDH) für großvolumige Chemikalien und die bio-katalytische Ölspaltung für biotechnologisch hergestellte Produkte.
Evonik fokussiert sich im Rahmen des Projektes auf die Hydroformylierungsreaktion. In dieser klassischerweise homogen durchgeführten Katalyse werden Olefine mit Synthesegas zu Aldehyden umgesetzt.
Macbeth erzeugt mehr Effizient, weniger CO2
Nachhaltigkeit ist dabei ein zentraler Treiber: So wird die angestrebte Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei großvolumigen industriellen Prozessen bis zu 35 % und die Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz bis zu 70 % betragen.
Das neue Reaktordesign garantiert darüber hinaus nicht nur wesentlich kleinere und noch sicherere Produktionsanlagen. Es trägt auch dazu bei, die Führungsrolle im Markt auszubauen, da künftig bei Anlagen dieser Art die Investitionskosten (CAPEX) um bis zu 50 % und die Betriebskosten (OPEX) um bis zu 80 % gesenkt werden können.
„Unser nächstes Etappenziel ist ganz klar: Wir wollen eine Demonstrationsanlage unter realen, industriellen Bedingungen implementieren und betreiben,“ so Prof. Dr. Robert Franke, Projektkoordinator des Gesamtprojekts Macbeth und Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik. „Daher werden wir uns nun in der ersten Projektphase von Macbeth auf die Optimierung der verwendeten Bausteine und des finalen Reaktorsystems konzentrieren. Dazu nutzen wir die vielversprechenden Entwicklungen und Ergebnissen aus dem Vorgängerprojekt.“
Ob sich die Forscher und Entwickler dabei auch das reichhaltige Wissen der Macbeth-Hexen zunutze machen wollen, ist allerdings noch offen. (br)
