Dr. Friedhelm Herzog ist Senior Manager Application Technology Industry bei Messer. Er begann seine Laufbahn im Unternehmen vor 32 Jahren im Bereich Engineering. Später übernahm er Positionen in der Forschung und Entwicklung sowie in den Bereichen Anwendungstechnologien und Vertriebsstrategie. Heute geht es bei seiner Arbeit vorrangig um Prozessoptimierung, verbesserte Energieeffizienz und einen minimalen Öko-Fußabdruck.

Was bedeutet „Application Technology Industry“ bei Messer?“

Wir entwickeln maßgeschneiderte Lösungen für viele unterschiedliche Prozesse. Die Kundschaft kommt aus vielfältigen Sparten der Industrieproduktion, wie etwa Chemie und Pharma, Kunststoff und Gummi, Elektronik, industrielle Fertigung, Aluminiumverarbeitung sowie dem Bausektor. Mit mobilen Pilotanlagen können wir unsere Technologien unter realen Betriebsbedingungen testen und sicherstellen, dass sie den Anforderungen der Kundschaft entsprechen. Wir beschäftigen uns zum Beispiel damit, Lösemittel zurückzugewinnen, Abgase zu reinigen, die Energieeffizienz von Prozessen zu steigern, Produkte zu recyceln oder nachhaltig zu bauen. Die Abteilung umfasst acht Fachleute in Krefeld, denn dort befindet sich direkt eines der Kompetenzzentren von Messer. Wir arbeiten sehr eng mit weiteren Messer-Teams in Europa, Asien und Amerika zusammen. Außerdem kooperieren wir auch mit Universitäten, Forschungszentren und Vertriebspartnern.

Was haben Gase mit Energieeffizienz zu tun?

Nehmen wir die Herstellung moderner Pharmazeutika oder die Feinchemie: Dort werden für bestimmte Prozessschritte sowohl sehr niedrige als auch relativ hohe Temperaturen benötigt. Sie tragen dazu bei, den Ablauf der Synthese in die richtige Richtung zu lenken oder die Produktausbeute zu steigern. Das bedeutet zum Beispiel, dass ein Reaktor nach einer Phase mit hoher Temperatur sehr schnell auf bis zu minus 100 Grad Celsius abgekühlt werden muss. Hier kommen kryogene Gase ins Spiel. Im Gegensatz zu herkömmlicher Kühlung mit Kompressionskältemaschinen, die bei tiefen Temperaturen sehr ineffizient arbeiten, steht die Kälte von minus 196 Grad kaltem flüssigen Stickstoff ohne größeren Aufwand sofort zur Verfügung. Mit unserem Cryocontrol-Prozess lässt sich die Abkühlung von Reaktoren dann in wenigen Minuten erreichen und damit viel Zeit und Energie sparen. Der bei diesem Verfahren verdampfte flüssige Stickstoff wird gasförmig für andere Anwendungen wie die Inertisierung verwendet, das eingesetzte Gas also optimal ausgenutzt.

Wie können Gase bei der Abgasbehandlung helfen?

Eine der größten Herausforderungen ist hier die Rückgewinnung von Lösemitteln. Sie werden unter anderem für die Herstellung von Chemikalien oder pharmazeutischen Produkten benötigt. Anschließend entweichen sie als flüchtige organische Verbindungen aus den Reaktoren. Natürlich dürfen sie nicht in die Atmosphäre gelangen, sondern müssen abgeschieden und behandelt werden. Das ist auch gesetzlich vorgeschrieben. Die kryogene Kondensation ist eine ebenso wirksame wie wirtschaftliche Methode, dieses Ziel zu erreichen. Messer hat dafür Prozesse entwickelt und patentiert, wie etwa das Duocondex-Verfahren, das die Kälte von flüssigem Stickstoff nutzt. Der Abgasstrom fließt dabei durch einen Kryokondensator; die flüchtigen Substanzen kondensieren darin und können leicht vom Gasstrom getrennt werden. Die wiedergewonnenen Lösemittel können anschließend entweder für die Produktion recycelt oder sicher entsorgt werden. Zugleich wird die Vereisung des Kondensators und eine Aerosolbildung im Prozessgas verhindert. Auf diese Weise werden verfügbare Ressourcen optimal genutzt und der ökologische Fußabdruck minimiert.

Welche Rolle kann Supraleitung beim effizienten Stromtransport spielen?

Die Supraleitung eröffnet neue Möglichkeiten für die Stromübertragung auf kürzeren Strecken, weil dabei kaum Leitungsverlust entsteht. Man spart damit also Energie und verringert – bei Strom aus fossilen Quellen – die CO₂-Emission. Ein supraleitendes Kabel kann außerdem etwa fünfmal mehr Strom übertragen als ein herkömmliches mit demselben Querschnitt, und es benötigt keine Abstandsflächen, weil es keine Wärme oder elektromagnetischen Felder abstrahlt. Damit sinkt auch der Platzbedarf, über wie unter der Erde. Um in den supraleitenden Zustand zu gelangen, müssen die speziellen Keramikkabel auf eine sehr niedrige Temperatur abgekühlt werden. Zu diesem Zweck hat Messer eine neue Kühltechnologie entwickelt, die flüssigen Stickstoff im Unterdruck verdampft und so eine Temperatur von minus 209 Grad Celsius erreicht. Dieses System hat seine Zuverlässigkeit beim Ampacity-Projekt bewiesen, mit einem supraleitenden Kabel von einem Kilometer Länge im Stadtzentrum von Essen, einer deutschen Großstadt. Künftig könnten, bei Weiterentwicklung der Technologie, herkömmliche Stromkabel in Großstädten durch supraleitende Kabel ersetzt oder Offshore-Windparks so mit Umspannwerken an Land verbunden werden. Supraleitung ist außerdem für energieintensive Prozesse wie das Schmelzen von Aluminium, die Chloralkali-Chemie, die Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse oder für große Rechenzentren geeignet.

Gibt es im Rahmen der Energiewende weitere Entwicklungsprojekte?

Eine technologische Lösung, die Kunden dabei bereits hilft, ist der Ecovap-Verdampfer. Wo Flüssiggase für die Verwendung in einem Industrieprozess verdampft werden, „erntet“ er die dabei entstehende Kälte und stellt sie für Kühlprozesse zur Verfügung. Damit können beträchtliche Energiemengen eingespart werden. In der Forschung und Entwicklung arbeiten wir an einer Reihe von Innovationen, um zentrale Herausforderungen zu meistern. Dazu gehört zum Beispiel das Recycling von Elektroauto-Batterien sowie die Entwicklung eines Wasserstoffkühlsystems für das schnelle und zuverlässige Auftanken von Wasserstofffahrzeugen.

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