Nachhaltigkeit
Klimafreundliche Technologien
Wir treiben die Reduzierung von produktionsbezogenen Treibhausgasemissionen voran, um unsere Klimaziele zu erreichen und unseren Kunden Produkte mit reduziertem CO2-Fußabdruck anbieten zu können. Das bedeutet, dass wir völlig neue emissionsfreie und emissionsarme Prozesse entwickeln und neue Technologien für eine nachhaltigere Chemie bewerten und testen. Sobald wir sicher sind, dass diese für uns funktionieren, werden wir sie in größerem Maßstab einführen.
Unsere wichtigsten neuen Technologien:
eFurnace Technologie: Weltweit erste, großtechnische elektrisch beheizte Steamcracker-Öfen sind in Betrieb
Gemeinsam mit SABIC und Linde hat BASF die weltweit erste Demonstrationsanlage für großtechnische elektrisch beheizte Steamcracker-Öfen in Betrieb genommen. Die Demonstrationsanlage mit 6 Megawatt elektrischer Leistung dient der Erprobung von Materialverhalten und Verfahren im industriellen Maßstab und ist vollständig in die bestehenden Steamcracker-Anlagen in Ludwigshafen integriert.
Steamcracker spielen eine zentrale Rolle bei der Herstellung von Basischemikalien und benötigen eine erhebliche Menge Energie, um Kohlenwasserstoffe in Olefine und Aromaten aufzuspalten. Die Reaktion in den Öfen findet bei Temperaturen von etwa 850 Grad Celsius statt. Bisher wurden diese Temperaturen durch die Verbrennung herkömmlicher Brennstoffe erreicht. Die Demonstrationsanlage soll zeigen, dass eine kontinuierliche Olefinproduktion mit Strom als Wärmequelle möglich ist.
Durch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen hat die neue Technologie das Potenzial, die CO2-Emissionen eines der energieintensivsten Produktionsprozesse in der Chemischen Industrie um mehr als 90 % im Vergleich zu heute üblichen Technologien zu senken.
In der Demonstrationsanlage werden zwei unterschiedliche Beheizungskonzepte getestet:
Um die Entwicklung der neuartigen Ofentechnologie zu unterstützen, wurde das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Förderprogramms "Dekarbonisierung in der Industrie" gefördert.
Weiterführende Informationen
Klimaneutralität mit emissionsarmen Wasserstoff
Für BASF ist der Einsatz von sauberem Wasserstoff ein zentrales Element, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. In Europa ist BASF beispielsweise einer der größten Wasserstoffhersteller. Das Gas ist ein zentraler und unersetzlicher Rohstoff für wichtige Produkte wie Ammoniak und steckt in vielen Verbrauchsprodukten vom Kaugummi bis zu Kunststoffen. Wasserstoff wird meist aus Kohlenwasserstoffen wie Erdgas mittels Dampfreformierung erzeugt, was mit hohen CO2-Emissionen einhergeht (etwa 9 bis 10 Tonnen CO2 je Tonne Wasserstoff). Damit gehört die Wasserstoffproduktion mit zu den größten CO2-Emittenten in der Chemieindustrie.
Um in Zukunft Wasserstoff CO2-frei herzustellen, setzt BASF parallel auf zwei Verfahren: die kommerziell verfügbare Wasserelektrolyse und die Methanpyrolyse, für die BASF eine neue Prozesstechnologie entwickelt. Um die CO2-freie Wasserstoffproduktion weiter auszubauen, muss ausreichend Strom auf Basis erneuerbarer Energie verfügbar sein.
Während in der Chemieindustrie Wasserstoff stofflich verwertet wird, kann er in anderen Anwendungsbereichen als Energieträger (Mobilität, Gebäudeheizung) eingesetzt werden. Da emissionsarmer Wasserstoff knapp ist, braucht es eine Priorisierung des Gases für die Bereiche, in denen sein Einsatz essenziell ist.
Emissionsarmer Wasserstoff: Methanpyrolyse
Die chemische Industrie benötigt große Mengen Wasserstoff. Als Reaktionspartner verwendet ihn BASF zum Beispiel in der Ammoniaksynthese. Da Wasserstoff als Energieträger und Energiespeicher für viele nachhaltige Anwendungen der Zukunft unverzichtbar ist, wird seine Bedeutung weiter zunehmen.
Die Dampfreformierung ist zurzeit das bedeutendste großindustrielle Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas oder Kohle. Dieses Verfahren setzt allerdings erhebliche Mengen an CO2-frei.
BASF arbeitet gemeinsam mit Kooperationspartnern in einem vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMRTS) geförderten Projekt an der Entwicklung der Methanpyrolyse, einer Technologie zur Herstellung von klimafreundlichem Wasserstoff aus Erdgas. Dabei wird Methan oder Erdgas, das vor allem Methan enthält, direkt in die Bestandteile Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Im Vergleich zu anderen Verfahren für die emissionsfreie Wasserstoffherstellung benötigt die Methanpyrolyse nur knapp ein Fünftel der elektrischen Energie. Kommt dabei Strom aus erneuerbaren Quellen zum Einsatz, ist das Verfahren selbst CO2-frei. Seit 2021 betrieben wir eine Testanlage zur Methanpyrolyse am Standort Ludwigshafen. Heute ist die optimale Funktionalität des Anlagen- und Beheizungskonzepts durch erfolgreichen Dauerbetrieb des Reaktors bestätigt.
Wir arbeiten mit Hochdruck an der Methanpyrolyse, denn es braucht realisierbare Lösungen für sauberen Wasserstoff. Es ist für uns eine besondere Herausforderung, dass wir diesen Weg zu einer CO2-armen Chemie mitgestalten können.“
CO2-freie Wasserstoff-Herstellung: Wasserelektrolyse
Klimafreundlicher Wasserstoff spielt bei der Transformation der chemischen Industrie hin zur Klimaneutralität eine wichtige Rolle. BASF ist technologieoffen und setzt auf verschiedene Wasserstofftechnologien, um in Zukunft klimafreundlichen Wasserstoff mithilge von Strom aus erneuerbaren Quellen herzustellen. Neben der Methanpyrolyse ist dies die Wasserelektrolyse.
Bei der Wasserelektrolyse wird Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Da die Energie hier durch Strom und nicht durch einen Oxidationsprozess, also eine Verbrennung, eingebracht wird, ist der Stromverbrauch hoch.
In Zusammenarbeit mit Siemens Energy haben wir eine Wasserelektrolyse am Standort Ludwigshafen mit einer Leistung von 54 Megawatt gebaut und sie in das Verbundsystem integriert. Das Projekt Hy4Chem-EI wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und dem Land Rheinland-Pfalz gefördert. Der klimafreundliche Wasserstoff wird als Rohstoff zur Herstellung von Produkten mit einem niedrigen CO2-Fußbadruck eingesetzt. Zudem wird er in geringerem Umfang für regionale Mobilitätskonzepte in der Metropolregion Rhein-Neckar genutzt.
.jpg)
Am Standort der BASF in Ludwigshafen hat Deutschlands größter Protonenaustausch-Membran-Elektrolyseur (PEM) im März 2025 den Betrieb aufgenommen. Die Anlage zur Herstellung von CO2-freiem Wasserstoff hat eine Anschlussleistung von 54 Megawatt und wird stündlich bis zu einer Tonne des für den Standort bedeutenden chemischen Ausgangstoffes produzieren.
Presseinformation: BASF nimmt 54-Megawatt-Wasserelektrolyseur in Betrieb
Abscheidung, Speicherung und Nutzung von Kohlenstoff
Unser Ziel ist es, CO2-Emissionen gar nicht erst entstehen zu lassen. Doch selbst bei einer vollständigen Umstellung auf erneuerbare Energien oder den Einsatz neuer Produktionstechnologien wird es Bereiche geben, in denen CO2-Emissionen entweder technisch nicht vermeidbar sind oder nur zu extrem hohen Kosten.
Deshalb brauchen wir Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) als Technologie zur Reduktion unserer Emissionen, die - je nach Verfügbarkeit der Infrastruktur - dazu beitragen kann, unsere Klimaziele zu erreichen und gleichzeitig wettbewerbsfähig zu bleiben. CCS ist somit ein wichtiger Hebel, um die Transformation in unseren bestehenden Anlagen zu schaffen – gerade in der petrochemischen Produktion.
Die BASF prüft derzeit verschiedene CCS- und CCU-Projekte für unsere Standorte in Europa, den USA und Asien. Ein Beispiel ist Projekt Kairos@C in Antwerpen. Ziel ist es, die CO2-Emissionen des Industrieclusters im Hafen von Antwerpen deutlich zu reduzieren. Das Projekt wird von der Europäischen Union und der flämischen Regierung kofinanziert.
Verbundstandort Antwerpen: CCS ist eine ausgereifte Drop-in Lösung für die Reduzierung von Prozessemissionen in großem Maßstab.
Emissionsfreie Herstellung: Methanol
Methanol ist ein wichtiger Ausgangsstoff für viele Produkte von BASF. Im Rahmen des Carbon Management F&E Programms arbeiten BASF-Forscher nun an einem neuen klimafreundlichen Verfahren zur Herstellung dieser wichtigen Basischemikalie. Ziel ist es, den Ausstoß von CO2 nicht nur zu senken, sondern über den gesamten Prozess kein CO2 zu emittieren. Die Verfahrensentwicklung im Rahmen des Carbon Management F&E Programms ist abgeschlossen und BASF prüft derzeit alle Nutzungsoptionen.
Das Verfahren
Im neuen Verfahren der BASF wird das Synthesegas durch eine partielle Oxidation von Erdgas erzeugt, die keine CO2-Emissionen verursacht. Während die Verfahrensschritte Methanolsynthese und Destillation nahezu unverändert übernommen werden konnten, war beim Zusammenführen und Verarbeiten der hier anfallenden Abgasströme Erfindergeist gefragt. Sie werden zunächst mit reinem Sauerstoff verbrannt. Durch eine Gaswäsche wird daraufhin das Rauchgas vollständig von CO2 befreit. Damit dessen Kohlenstoff nicht verloren geht, sondern erneut für die Methanolsynthese zur Verfügung steht, wird das aufgefangene CO2 zu Beginn des Prozesses wieder eingespeist. Als Ergänzung ist dabei allerdings zusätzlicher Wasserstoff erforderlich, der ebenfalls ohne CO2-Emissionen hergestellt sein sollte, also etwa durch die Methanpyrolyse, die auch im Forschungsprogramm entwickelt wird.
.png)
Elektrifizierung der Dampferzeugung
Dampf ist einer der wichtigsten Energieträger für die chemische Produktion. Wir nutzen ihn, um unsere Produkte zu trocknen oder Reaktoren zu beheizen. Bei der Erzeugung von Dampf aus fossilen Energieträgern entsteht CO2. In Zukunft wollen wir Dampf elektrisch erzeugen und diese Emissionen vermeiden. Wie das gelingen kann?
Um Dampf künftig CO2-frei zu erzeugen, setzt BASF auf strombasierte Technologien wie E-Heizkessel und Wärmepumpen. Elektrifizierte Dampfturbinen können zudem unseren Bedarf an Dampf senken und ermöglichen es uns, Dampf direkt durch Strom zu ersetzen.
Jeder der fünf größten BASF-Produktionsstandorte erzeugt mehr als genug Abwärme, um den eigenen Bedarf an Dampf zu decken. Bislang bleibt diese Abwärme größtenteils ungenutzt. Es gilt, diese Abwärme in nutzbare Energie umzuwandeln und damit zum Beispiel Dampf zu erzeugen. Der Schlüssel dafür: industrielle Wärmepumpen.
So funktioniert die CO2-freie Dampferzeugung durch Energierückgewinnung
.png)
Bau der weltweit größten industriellen Wärmepumpe zur CO2-freien Dampferzeugung am Standort Ludwigshafen
Im Oktober 2024 haben wir die Förderzusage des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz für den Bau der leistungsfähigsten industriellen Wärmepumpe weltweit erhalten.
Die geplante Wärmepumpe wird eine Kapazität von bis zu 500.000 Tonnen Dampf pro Jahr haben. Die Abwärme, die als thermische Energiequelle herangezogen wird, stammt aus einem der beiden Steamcracker am Standort, wo sie bei der Abkühlung und Reinigung von Prozessgasen entsteht. Mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen wird auf diese Weise CO2-freier Dampf gewonnen, der zu einem Großteil in der Ameisensäureproduktion eingesetzt werden soll. Hier besteht das Potential, die entstehenden Treibhausgasemissionen mithilfe der Wärmepumpe um bis zu 98 Prozent zu reduzieren. Ein kleinerer Teil des CO2-freien Wasserdampfs wird über das Dampfnetz am Standort weiteren BASF-Produktionsbetrieben zugeführt. Insgesamt werden durch die Wärmepumpe auf diese Weise jährlich bis zu 100.000 Tonnen Treibhausgasemissionen am Stammwerk des Unternehmens vermieden.
Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
