NA 078

DIN-Normenausschuss Pigmente und Füllstoffe (NPF)

2024-01-22

Nachhaltige Pigmentruße

Neue Norm aus der Sicht eines Chemieunternehmens

Carbon Blacks werden neben der Hauptanwendung als Füllstoff in Reifen und anderen Gummiartikeln als Pigment und/oder Leitfähigkeitsadditiv in Lacken, Druckfarben, Kunstoffen, Batterien und Spezialanwendungen eingesetzt. Nachdem die entstehende Energie bei der Herstellung bereits umfangreich Verwendung findet, ist die Produktion von nachhaltigen Pigmentrußen bei Orion S. A. als weiterer Schritt hinzu den ambitionierten Zielen der nächsten Zukunft begonnen worden. Unterstützt wird dies durch einen Normentwurf, der die nachhaltigen Pigmentruße in Anforderungen an Rohstoffe und Prüfverfahren beschreibt.

Orion S.A. ist ein weltweit agierendes Unternehmen im Bereich der Spezialchemie und einer der führenden Anbieter von Carbon Black, auch als Industrieruß bekannt. Bei Industrieruß handelt es sich um ein unverzichtbares Material, das auf Basis sehr präziser Spezifikationen hergestellt und als Füllstoff in Reifen und als Pigment/Additiv in Lacken, Druckfarben, Batterien, Kunststoffen und vielen anderen anspruchsvollen Spezialanwendungen eingesetzt wird. Industrieruß zeigt seine hervorragenden Eigenschaften bei der Einfärbung, Tönung und Verstärkung von Substraten, der Verbesserung der Haltbarkeit vieler Materialien durch seinen ausgeprägten UV-Schutz und unterstützt die elektrische Leitfähigkeit.

Industrieruß kann auf Basis von fünf verschiedenen Fertigungstechnologien hergestellt werden, die als Furnace, Gas-, Thermal-, Flamm- oder Acetylenruß bezeichnet werden.

Als Rußhersteller setzen wir uns dafür ein, unseren fossilen Rohstoffbedarf kontinuierlich zu reduzieren. Unser Ziel ist es, natürliche Ressourcen zu schonen und Abfälle zu vermeiden. Als Beispiel dafür sei das EU-geförderte BlackCycle®-Projekt zu nennen, das sich zum Ziel gesetzt hat, aus Altreifen in einem umfassenden Recyclingprozess, neuartige Gummiruße und Pyrolyse-Öle herzustellen, die als recycelter Rohstoff fossile Öle bei der Herstellung von Industrierußen ersetzen können.

Wir gehen fest davon aus, dass die Nachfrage nach diesen nachhaltigen Industrierußen in Zukunft kontinuierlich steigen wird. Pyrolyse-Öle aus dem Recycling von Altreifen, werden zu einem bedeutenden Rohstoff avancieren. Wir sind der Überzeugung, dass die Verwendung von recycliertem Öl einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung unseres Produktionsprozesses im Rahmen der derzeit sichtbaren Technologietrends leisten wird.

Energie ist nicht nur ein kritischer Input im Produktionsprozess von Carbon Black, sondern auch ein Output:

  • Die verbrauchte Energie liegt in Form von Rohstoffen, Erdgas, Strom, Wärme und Dampf vor. Bei der Herstellung von Industrieruß wiederum entstehen nicht nur Carbon Blacks, sondern auch Wärme und Gase, die einen Restenergiegehalt aufweisen, der als Brennstoff zur Stromgewinnung verwendet werden kann.
  • Wir verfolgen einen zweigleisigen Ansatz für das Energiemanagement. Zum einen soll die eingesetzte Energie minimiert werden, zum anderen soll die Nutzung der Abfallenergie aus dem Rußproduktionsprozess maximiert werden.
  • Wir verpflichten uns auch, Abwärme in den Produktionsprozess zurückzuführen und das Gas des Nebenprodukts zur Energieerzeugung für den Eigenverbrauch und den Verkauf an Dritte zu nutzen.

Nachdem bereits nachhaltige Carbon Blacks für den Reifenbereich bei uns kommerzialisiert wurden, stellt sich die nächste Herausforderung, bei den Pigmentrußen ebensolche nachhaltige Lösungen zu entwickeln. Hier sind insbesondere die Anforderungen an die Reinheit, Verarbeitbarkeit und die vielseitigen Bedürfnisse der unterschiedlichsten Industrien zu erfüllen, was zusammen mit Vorgaben zur Nachhaltigkeit am besten in einer Norm erfolgen kann.

Bei den Rohstoffen kommen nachhaltige biologische Quellen und das Recycling von ausgedienten Fertigartikeln in Frage. Bei den biologischen Quellen sind hier vor allem pflanzliche Produkte im Fokus, die als Nebenprodukte aus Forst- und Landwirtschaft anfallen und damit nicht in Konflikt mit Nahrungsmittelproduktionen kommen. Bei Nutzung von Recyclingquellen kann die notwendige Reinheit im Wesentlichen nur durch Pyrolyse von Gummi- oder sonstigen Polymerartikeln zu Ölen oder Gasen erzielt werden.

Jedes Verhältnis von fossilen und nachhaltigen Ölen ist für Pigmentruße zulässig. Über die Deklarierung der Nachhaltigkeit entscheiden Hersteller und Kunden einvernehmlich. Die Parameter, die die nachhaltigen Pigmentruße zu erfüllen haben, richten sich nach DIN 55968, Pigmente — Industriell hergestellte Pigmentruße (Flammruß, Furnaceruß, Gasruß) — Anforderungen und Prüfverfahren.

Abfallenergie kann sinnvoll genutzt werden.

Mit der in Arbeit befindlichen Norm werden diese Vorgaben für Produzenten wie Kunden transparent, so dass sich in Zukunft auf diese Norm bezogen werden kann, wenn nachhaltige Pigmentruße mehr und mehr das Marktgeschehen bestimmen werden.

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