Chemiewende: Wie Startups die Chemieindustrie

Die Chemiewende gilt als eine der schwierigsten Aufgaben auf dem Weg zur Klimaneutralität. Bis 2045 muss Deutschland laut Klimaschutzgesetz treibhausgasneutral sein – das betrifft kaum eine Branche so stark wie die Chemieindustrie. Sie ist nicht nur ein Großverbraucher fossiler Energieträger, sondern auch tief in Lieferketten und Produktionsprozesse eingebettet, die jahrzehntelang auf Erdöl und Erdgas ausgelegt wurden. Erste Startups und Forschungseinrichtungen arbeiten nun an konkreten Lösungen, doch der Weg ist lang und politische Rückendeckung fehlt zunehmend.

Kohlenstoff im Kreislauf: Das Kernproblem der Chemieindustrie

Das zentrale Problem der Chemiewende ist Kohlenstoff. Er steckt in Tausenden von Produkten – in Kunststoffen, Lösemitteln, Haushaltsreinigern und unzähligen weiteren Chemikalien. Solange dieser Kohlenstoff aus Erdöl stammt, bleibt die Branche fossil abhängig. Die Lösung liegt entweder in nachwachsenden Rohstoffen oder in einer echten Kreislaufwirtschaft, bei der Kohlenstoff konsequent wiederverwertet wird.

Bisherige Recyclingverfahren für Kunststoffe sind in der Praxis meist ein Downcycling: Die Materialqualität sinkt, und frischer fossiler Kohlenstoff muss immer wieder ergänzt werden. Genau hier setzt das Leipziger Startup Evolub an. Es hat einen Kunststoff entwickelt, der wie herkömmliches Polyethylen funktioniert, jedoch gezielt eingebaute Sollbruchstellen enthält. Diese ermöglichen es, das Material unter milden Bedingungen nahezu vollständig in seine Grundbausteine zu zerlegen – und daraus zu fast 100 Prozent neuwertigen Kunststoff herzustellen.

Gleichzeitig lässt sich derselbe Werkstoff je nach Anwendungsfall so einstellen, dass er biologisch abbaubar ist – etwa für Produkte, die erfahrungsgemäß über Abwasserwege in die Umwelt gelangen.

Solare Wasserstoffproduktion: Innovation von der Hannover Messe

Auch auf der Hannover Messe 2025 zeigte sich, dass innovative Ansätze für die Chemiewende entstehen. Das Spin-off Votrion des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) präsentierte ein Paneel zur direkten solaren Wasserstoffproduktion – ganz ohne den Umweg über Strom.

Konventionelle Elektrolyse benötigt Strom, der zunächst aus Solar- oder Windenergie erzeugt werden muss, sowie teure Elektrolyseure mit kritischen Rohstoffen wie Platin. Das Votrion-System überspringt diesen Schritt: Sonnenlicht trifft direkt auf mit Katalysator befüllte Kunststoffröhrchen und spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Das sogenannte SET-Scheme ist von der natürlichen Photosynthese inspiriert.

Die Technologie eignet sich laut Entwicklern besonders für Unternehmen mit mittlerem bis niedrigem Wasserstoffbedarf, die sich eine dezentrale Eigenversorgung aufbauen wollen – ähnlich wie mit einem Photovoltaikmodul auf dem Dach. Einsatzmöglichkeiten für Wasserstoff in der Industrie sind vielfältig:

• Grundstoff für chemische Prozesse und die Herstellung von Chemikalien
• Ersatz für Koks bei der Produktion von grünem Stahl
• Erzeugung von Prozesswärme als Ersatz oder Beimischung zu Erdgas
• Energiespeicher durch Rückverstromung

Das Startup befindet sich noch in der Gründungsphase, das Konzept gilt aber als technisch machbar und kostengünstig skalierbar.

Chemieindustrie unter Druck: Zwischen Beharrung und Wandel

Die etablierte Chemieindustrie tut sich mit dem Wandel schwer. Chemieparks sind hochkomplexe Systeme, in denen Anlagen und Prozesse voneinander abhängen. Eine Umstellung bedeutet oft, dass viele Teilprozesse gleichzeitig angepasst werden müssen – ein enormer finanzieller und logistischer Aufwand. Der Verband der Deutschen Chemischen Industrie kommuniziert Fortschritte bisher eher vage.

Kritisch wird dabei das sogenannte End-of-the-Pipe-Denken gesehen: Stoffe werden entwickelt und breit eingesetzt, ohne dass ihre langfristigen Umweltfolgen bekannt sind – wie es bei PFAS oder Mikroplastik der Fall war. Das Center for Transformation of Chemistry bei Leipzig widmet sich deshalb gezielt der Frage, wie chemische Prozesse grundlegend nachhaltiger gestaltet werden können.

Als zusätzliche Rohstoffquelle schlägt der Think Tank Agora Industrie sogenannte Kurzumtriebsplantagen vor – Hecken mit schnell wachsenden Baumarten wie Pappeln zwischen Feldern, die regelmäßig geerntet werden können, ohne Anbauflächen für Nahrungsmittel zu beanspruchen.

Politische Rahmenbedingungen entscheiden über das Tempo

Ob die Chemiewende bis 2045 gelingt, hängt wesentlich von politischen Anreizen ab. Derzeit sind die Signale jedoch besorgniserregend: Auf EU-Ebene wird beim Green Deal zurückgerudert, Förderprogramme werden gekürzt oder gestrichen. Unternehmen, die bereits in nachhaltige Konzepte investiert haben, stehen vor der Frage, ob sich ihre Investitionen noch rechnen.

Experten gehen davon aus, dass das Ziel der Klimaneutralität in der Chemie realistisch betrachtet über 2045 hinausreichen wird. Gleichzeitig zeigen Innovationen wie das Votrion-Paneel oder der recyclingfähige Kunststoff von Evolub, dass technische Lösungen entstehen. Wenn politische Rahmenbedingungen stimmen und wirtschaftliche Schwellen überschritten werden, kann Wandel auch schnell gehen – die Voraussetzungen dafür müssen jedoch erst noch geschaffen werden.