Game Changer

Game Changer

Mit der neuen Produktionsanlage Propanol 2 in Bay City, USA, schafft OXEA neue Geschäftsmöglichkeiten und unterstützt seine Kunden, nachhaltiger zu handeln. Denn seit Juli 2018 stellt OXEA hier zusätzliche Mengen n-Propanol für sogenannte Propyls her, mit denen Verpackungsdrucker ihren Lösungsmittelverbrauch massiv senken und die Umwelt entlasten können. Um möglichst viele Druckereien für den Umstieg auf Propyls zu gewinnen, setzt OXEA auf erfolgreich durchgeführten Feldtests und eine intensive Beratung in allen Teilen der Welt.

Chipstüten, Zahnpastatuben, Kaffeebeutel: Tag für Tag verwandeln Druckereien auf der ganzen Welt tausende Kilometer Folienbahn in Milliarden bunte Verpackungen. Gleichzeitig erzeugen sie damit aber auch Unmengen an klimaschädlichem Ozon, das in die Umwelt gelangt. Denn beim größten Teil dieses gigantischen Produktionsvolumens kommen Druckfarben zum Einsatz, die konventionelle Lösungsmittel wie Ethanol und Ethylacetat enthalten. Wie alle Lösungsmittel setzen diese beim Verdunsten flüchtige organische Verbindungen frei, die angesichts weltweit steigender Umweltauflagen für Druckereien mehr und mehr zum Problem werden. Die Devise heißt sparen. Nur wie?

100.000 Tonnen Chancen
Die Antwort auf diese Frage findet sich in den USA, genauer gesagt, im texanischen Bay City. Nach mehreren Jahren Bauzeit hat OXEA hier Mitte 2018 Propanol 2 in Betrieb genommen, eine der modernsten Produktionsanlagen der Welt. Die neue Anlage gehört zu den größten Investitionen in der Firmengeschichte von OXEA und spielt eine zentrale Rolle in der Wachstums- und Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens. Der Grund: Mit Propanol 2 produziert OXEA zusätzlich rund 100.000 Tonnen n-Propanol pro Jahr, das größtenteils zu n-Propylacetat weiterverarbeitet wird. Beide Substanzen und Mischungen davon werden mit dem Sammelbegriff Propyls zusammengefasst. Propyls können Ethanol und Ethylacetat in der Druckindustrie 1:1 ersetzen. Zugleich sind sie die klar wirtschaftlichere und nachhaltigere Alternative. Denn durch den Umstieg von herkömmlichen Lösungsmitteln auf Propyls können Verpackungsdrucker ihren Lösungsmittel- und Druckfarbenverbrauch mit einem Schlag um bis zu 30 Prozent reduzieren.

Mit Propanol 2 kann OXEA jährlich rund 100.000 Tonnen zusätzliches n-Propanol produzieren.

Umfassende Risikoanalyse und modernste Umwelttechnologie

Propanol 2 eröffnet OXEA nicht nur neue Chancen bei der Vermarktung von umweltgerechteren Produkten mit steigendem Nachfragepotenzial. Die Anlage zeigt auch, wie nachhaltiges Engineering den Ressourcenverbrauch senkt und mögliche Risiken minimiert.

„Gleich zu Beginn der Planung haben wir die Anlagegedanklich in etwa 50 Bausteine zerlegt und jeden einzeln analysiert“, erklärt Senthil Kumar, Environmental Health Safety Manager North America bei OXEA. „Die Ergebnisse haben wir anschließend in eine Risikomatrix übertragen“, ergänzt Tim Allen, Operations Manager in Bay City. „Dadurch konnten wir inakzeptable Gefahrenpotenziale schnell identifizieren und durch geeignete Maßnahmen sicher ausschalten.“

Um beispielsweise flüchtige Emissionen zu vermeiden, entschied sich das Projektteam für die Installation von dichtungsfreien Pumpen, die Propanol 2 zu einem komplett geschlossenen System ohne Emissionen innerhalb der Anlage machen. Zudem gibt es neben regelmäßigen Gefahrstoff- und Notfalltrainings für die Mitarbeiter zahlreiche technische Sicherheitsvorkehrungen, die teilweise über behördlich geforderte Mindeststandards hinausgehen. Dazu gehören getrennte Brandschutzzonen mit Infrarot-Überwachung und Sprinkleranlagen, eine automatische Schaumlöschanlage mit unterirdischen Auffangbecken und einer Wiederaufbereitungsanlage für Löschwasser sowie mehrere geobasierte Gasdetektoren.

„Dank neuester Technologien und des Anlagendesigns läuft der Betrieb sauber und fast geräuschlos.“

Vergleich des Trocknungsverhaltens von Druckfarbe auf Film

Bei Einsatz von Ethyls (linke Seite) verteilen sich die Pigmente heterogen auf der bedruckten Folie, während die Pigmente beim Einsatz von Propyls eine homogenere Schicht bilden (rechte Seite der Abbildung). Die gewählte Form der Pigmente dient einer besseren Darstellung und beschreibt nicht die tatsächliche Form eines Pigments.

Auch bei der Umwelttechnik setzt Propanol 2 Maßstäbe. Um Erdgas zu sparen, werden flüssige und gasförmige Nebenprodukte vollständig verbrannt und zu 100 Prozent als Energie für die Dampferzeugung genutzt. Bei anderen Abfällen sorgt ein nachhaltiges Lifecycle Management für eine hohe Wiederverwertungsquote von über 90 Prozent. Auch der Verbrauch an Nickel-Katalysatoren für die Hydrierung konnte mithilfe eines aufwendigen Rückgewinnungsverfahrens um mehr als 25 Prozent gesenkt werden, sodass der gesamte Herstellungsprozess umweltverträglich und frei von Nebenprodukten ist. Um den Wasserverbrauch zu minimieren, nutzt OXEA die Auffangbecken für Regenwasser, das nach einer Prüfung auf mögliche Kontaminationen vollständig für die Produktion verwendet wird.

Hinzukommt, dass OXEA Propanol 2 zur Vermeidung von neuem Flächenverbrauch dort gebaut hat, wo zuvor eine stillgelegte Anlage stand. Die Betonfundamente der Altanlage wurden recycelt, die ebenfalls noch vorhandenen alten Rohrtrasse wiederverwendet. Besonders freut sich Senthil Kumar darüber, dass während der gesamten Projektphase kein meldepflichtiger Arbeitsunfall oder sonst ein nennenswerter Zwischenfall geschehen ist, obwohl Propanol 2 vier Monate schneller den Betrieb aufnahm als geplant. „Insbesondere aus Sicherheitssicht ist der Bau der Propanol 2 Anlage eine bedeutende Leistung - darauf bin ich sehr stolz. Alles lief reibungslos, wir hatten keine Störungen”, sagt der OXEA-Manager.

Herr Heuwes, wo lagen die größten Herausforderungen bei der Planung und dem Bau von Propanol 2?

Markus Heuwes__ Vieles ist tägliche Routine, weil es bei OXEA ein strukturiertes Vorgehen mit klar definierten Prozessen und Sicherheitsvorgaben für jede Projektphase gibt. Trotzdem bauen wir natürlich nicht jeden Tag eine neue Anlage. Die größte Herausforderung ist, an alle Details zu denken und trotzdem den Überblick zu behalten. Ein Projekt dieser Größenordnung funktioniert nur, wenn alle wissen, worum es geht, ihr Know-how einbringen können und vom Anfang bis zum Ende motiviert sind.

Wie schafft man das?

MH__ Mit Offenheit und Transparenz. Kommunikation ist der Schlüssel zum Erfolg. Deshalb haben wir von Beginn an alle Beteiligten in die Planung einbezogen – vom Team für Arbeitssicherheit bis zum Management und besonders dem Betriebspersonal, das die Anlage als interner Kunde von OXEA langfristig betreibt. So konnten wir alle Anforderungen in der Planung berücksichtigen, Lehren aus dem bisher Geleisteten ziehen und daraus Verbesserungsvorschläge für die nächsten Schritte ableiten. Das setzt allerdings einen offenen, respektvollen Umgang zwischen allen Mitarbeitern voraus, der bei OXEA fest in der Unternehmenskultur verankert ist. Zudem muss man als relativ kleiner Standort seine eigenen Grenzen kennen und, wenn nötig, Unterstützung von außen einholen. Das zu erkennen und umzusetzen, war einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren.

Welche Bedeutung hat die neue Anlage für Bay City?

MH__ Propanol 2 hat wesentlich zur langfristigen Sicherung des Standortes Bay City beigetragen und diesen deutlich aufgewertet. Zum einen mental, weil die neue Anlage seit Langem wieder eine bedeutende Investition in Bay City ist und damit ein positives Zeichen für die Zukunft. Zum anderen wirtschaftlich, weil Propanol eines unserer Top-Produkte mit wachsender Nachfrage ist. Außerdem konnten wir neue Arbeitsplätze in Bay City schaffen. Auch das ist für den Standort und das Umfeld ein gutes Zeichen.

6%
Wachstumsrate jedes Jahr
Propyls weltweit
Der globale Bedarf von Propyls wächst 5 bis 6% jedes Jahr.

OXEA ist der weltweit größte Hersteller von Propanol. Mit der zweiten Anlage am Standort Bay City steigt das Produktionsvolumen um weitere 75 Prozent. Um sicherzustellen, dass es für diese enormen Kapazitäten auch eine entsprechende Nachfrage gibt, hat OXEA im Vorfeld nachhaltigkeitsbezogene Markttrends im Verpackungsdruck analysiert und Bedarfsprofile erstellt. „Wir beobachten weltweit eine steigende Nachfrage nach Propyls mit Wachstumsraten von 5 bis 6 Prozent pro Jahr“, sagt Lucia Paniagua, Global Lead & Business Development for Propyls. Allerdings gibt es enorme regionale Unterschiede. So werden Propyls in Nordamerika, Russland und weiten Teilen Lateinamerikas aufgrund der guten Verfügbarkeit schon seit Langem flächendeckend von Verpackungsproduzenten

verwendet, die im lösungsmittelbasierten Flexo- und Tiefdruckverfahren arbeiten. Hier sei das Absatzpotenzial von Propyls direkt an das Branchenwachstum gekoppelt, erklärt Paniagua. Ganz anders sieht es in Europa, Südostasien, Indien und in Ländern wie Türkei China oder Brasilien aus. Hier konnten sich konventionelle Ethyls und andere Lösungsmittel etablieren, weil Propyls dort bis vor zwei Jahren kaum verfügbar waren. „In diesen Regionen gibt es ein riesiges Nachfragepotenzial für unser Produkt, und zwar unabhängig vom Branchenwachstum“, so Lucia Paniagua. „Denn hier können wir Verpackungsdrucker zum Umstieg auf das Lösungsmittelsystem von OXEA bewegen. Genau daran arbeiten wir.“

“Wir beobachten weltweit eine steigende Nachfrage nach Propyls mit jährlichen Wachstumsraten von 5 bis 6 Prozent.”
–20%
weniger Farbe
–30%
weniger Lösungsmittel
–22.4%
weniger Schaumbildung

Studien zeigen: Propyls sind wirtschaftlicher und nachhaltiger

Um Druckereien mit überzeugenden Argumenten für den Umstieg auf Propyls gewinnen zu können, hat OXEA weltweite Industrieversuche und wissenschaftliche Studien durchführen lassen. Sie zeigen, dass Druckereien mit Propyls bei gleich- bleibender Qualität durchschnittlich 30 Prozent Lösungsmittel und 20 Prozent Druckfarbe sparen. „Dabei wurden keine Anpassungen an den Druckmaschinen vorgenommen“, sagt Naoko Roth, Global Commercial Business Director, Oxo intermediates. „Druckereien müssen also nur Ethanol und Ethylacetat durch Propyls ersetzen, um die Einsparungen zu erzielen. Weitere Investitionen sind nicht nötig.“

Verantwortlich dafür ist eine besondere Eigenschaft von Propyls. Sie verdunsten langsamer als konventionelle Lösungsmittel und schneiden deshalb auch bei der Umweltbilanz deutlich besser ab. „Das langsamere Verdunstungsverhalten von Propyls verringert die VOC-Konzentration im Druckbetrieb und Emissionen in die Umwelt“, erklärt Naoko Roth. Zugleich muss weniger Lösungsmittel recycelt werden. Das senkt den Energieverbrauch.

Ökologische Vorteile reichen als einziges Argument aber nicht aus. „Viele Druckereien sind nur dann zum Umstieg bereit, wenn dadurch keine Kostennachteile entstehen“, sagt Naoko Roth. Wie die durchgeführten Studien zeigen, punkten Propyls auch hier. Denn ein Umstieg stabilisiert den Druckprozess. Die Folge sind weniger Maschinenstopps und weniger Ausschuss. Zugleich steigt die Produktivität, weil Druckereien ohne Qualitätseinbußen mit einem höheren Maschinentempo drucken können.

Naoko Roth ist optimistisch, dass sich viele potenzielle Kunden von diesen Argumenten überzeugen lassen. „Vor allem in Südamerika, Indien, Europa und China sehen wir ein schnelles Wachstum.“ Und Naoko Roth hat klare Ziele. „In den nächsten vier Jahren wollen wir die Produktionskapazität von Propanol 2 komplett auslasten – also jedes Jahr 25.000 Tonnen mehr.“