Infrastruktur
Chemie steckt in fast allem, was das Land zusammenhält.
KABELSCHUTZ
Erst mit uns kommt Strom zuverlässig von A nach B.
Wind und Solar liefern Strom für die Energiewende. Damit der Strom dorthin kommt, wo er gebraucht wird, braucht es ein gut ausgebautes und stabiles Netz. Einem Kunststoff kommt dabei eine Schlüsselrolle zu: Low-Density-Polyethylen, kurz LDPE. In Deutschland wird Strom überwiegend über Freileitungen transportiert. Doch die sind ständigen Wettereinflüssen ausgesetzt und beeinträchtigen das Landschaftsbild. Deshalb kommen für viele der neuen Stromtrassen zunehmend Erdkabel zum Einsatz.
Das gilt insbesondere für die großen Stromautobahnen zwischen den Offshore-Windparks im Norden und den Verbrauchszentren im Süden. Sie ermöglichen den sicheren und effizienten Transport großer Energiemengen über weite Strecken. Das ist selbst unter anspruchsvollen Bedingungen möglich – unter Wasser oder tief im Erdreich.
Die Herausforderung ist allerdings enorm: In den Leitungen herrscht eine Betriebsspannung von bis zu einer halben Million Volt – knapp das 2.000-Fache wie in einer Haushaltssteckdose. Bei solchen Extremen müssen die unterirdisch verlegten Kupferkabel einiges aushalten. Schon kleinste Verunreinigungen im Isoliermaterial können zu Störungen führen.
Ein einzelner Meter dieses Kabels bringt 20 bis 30 Kilogramm auf die Waage. Die robusten Kunststoffhüllen schützen sie über Jahrzehnte hinweg und tragen so zu einer sicheren Energieversorgung der Zukunft bei.
Hier kommt die Chemie ins Spiel: Für die Hochspannungskabel werden besonders reine Materialien auf Basis von LDPE eingesetzt. Das Granulat wird zu einer leistungsfähigen Kabelisolierung verarbeitet. Damit kann man große Energiemengen sicher transportieren und gleichzeitig elektrische Verluste minimieren. So wird aus einem Kunststoff, der auch in Verpackungen zum Einsatz kommt, ein Hochleistungsmaterial für die Energiewende.
Korrosionsschutz
Erst mit uns bleiben Brücken in Schuss
Ob Schiff oder Brücke, Pipeline oder Kraftwerk, Bahn oder Achterbahn: Überall ist Stahl verbaut. Und fortwährend plagt ihn die Korrosion. Die Infrastruktur leidet darunter – von Trinkwasserleitungen über Heizungsnetze bis zur Kanalisation. Dieser schleichende Zerfall kostet jährlich bis zu 90 Milliarden Euro. Nach manchen Schätzungen wird fast ein Drittel der Stahlproduktion allein dafür benötigt, korrodierte Teile zu ersetzen. Um den Schaden zu begrenzen, gibt es eine ebenso einfache wie wirkungsvolle Lösung: Beschichtungen zum Korrosionsschutz. Sie schützen Metalloberflächen dort, wo sie am verletzlichsten sind.
In den meisten Fällen entsteht Korrosion durch einen elektrochemischen Prozess: Feuchtigkeit verwandelt die Metalloberfläche in winzige „Batteriezellen“. Elektronen wandern von einer Stelle zur anderen, das Metall zersetzt sich. Sauerstoff, Salze und UV-Strahlung beschleunigen den Prozess.
Weil die Ursache elektrochemisch ist, lässt sie sich auch elektrochemisch bekämpfen. Innovative Beschichtungen schützen nicht nur, sondern greifen aktiv ein. Viele enthalten beispielsweise Zink. Wird die äußere Schicht beschädigt, reagiert das Zink anstelle des Stahls und verhindert so Korrosion am edleren Metall. Andere Vorteile liegen auf der Hand: Eine Beschichtung zu erneuern, ist weitaus einfacher als Teile der Stahlkonstruktion auszutauschen. Beschichtungen sind universell einsetzbar und lassen sich farblich ins Design integrieren – ob beim beeindruckenden Dach der Rhein-Galerie Ludwigshafen oder auf der modernen Osthafenbrücke in Frankfurt am Main oben im Bild.
Wie dick die Schutzschicht sein muss, hängt von der Umgebung ab. Salzwasser ist aggressiver als Süßwasser, Gebäudeteile rosten im Sonnenlicht schneller als im Schatten. Den höchsten Korrosionsschutz benötigen Ölbohrinseln auf hoher See oder Stahlbauten in tropischem Klima. Mit der passenden Beschichtung können Bauwerke hundert Jahre oder länger überdauern. So baut Korrosionsschutz wortwörtlich Brücken in die Zukunft.
Holzbau
Erst mit uns halten Häuser ein Kleben lang
Bauen mit Holz? Das klingt zunächst nach Gartenlaube. Dabei erleben Holzhäuser gerade eine echte Renaissance. Dass Holzbau auch in größerem Maßstab funktioniert, verdanken wir einer neuen Generation von Klebstoffen.
Bei jedem fünften neuen Wohngebäude setzt man heutzutage überwiegend auf Holz. Der Baustoff ist beim klimafreundlichen Bauen nicht mehr wegzudenken. Holz verursacht bei der Herstellung deutlich weniger CO2 als Stahl oder Beton. Und während der Rohstoff nachwächst, bindet er sogar Kohlendioxid aus der Atmosphäre.
In den 1990er Jahren wurde das Brettsperrholz erfunden und revolutionierte das Bauwesen. Dabei handelt es sich um mehrschichtige, verklebte Massivholzplatten. Die garantieren eine enorme Tragfähigkeit und formstabile Gebäude. Windschiefe Fachwerkhäuschen? Das war einmal.
Für das massive Brettsperrholz suchte man lange geeignete Klebstoffe. Ein Chemieunternehmen entwickelte speziell für diesen Zweck neuartige Polyurethan-Klebstoffe. Diese erfüllten erstmals die hohen Anforderungen des tragenden Holzbaus und sind frei vom gesundheitsschädlichen Formaldehyd.
Holz ist auch der ideale Baustoff für vorgefertigte Gebäudekonstruktionen. Viele Bauteile werden hier direkt im Werk gefertigt und anschließend auf der Baustelle passgenau montiert. Das macht den Prozess schneller und präziser. Und bringt eine deutliche Kostenersparnis.
Dank der Klebstoffinnovation setzte sich eine nachhaltige Bauweise durch. Die neuartigen Holzverbindungen werden zunehmend auch bei Großprojekten eingesetzt, zum Beispiel im Bürogebäude „The Cradle“ in Düsseldorf. Dank seiner Holz-Hybrid-Bauweise besteht es aus Materialien, die später fast ausnahmslos wiederverwendet werden können. Ein sichtbarer Erfolg – mit unsichtbarer Hilfe aus der Welt der Chemie.
