Chemische Industrie

Ausgangspunkte für die Entstehung der chemischen Industrie war das Bleikammerverfahren (1740 Richmond bei London) zur Herstellung von Schwefelsäure. 1778 wurde in der ersten Chemiefabrik der Schweiz, dem Laboratorium in Winterthur, die Produktion von konzentrierter Schwefelsäure begonnen. Ein zweites Schlüsselprodukt der Chemieindustrie war das Soda (1791 von Nicolas Leblanc entwickelt). James Muspratt baute im Jahr 1823 die erste Sodafabrik in England (Liverpool), Hermann in Schönebeck (bei Magdeburg) errichtete die erste Sodafabrik in Deutschland, Friedrich Engelhorn gründete 1865 in Mannheim die Badische Anilin- und Sodafabrik (BASF). Ab 1852 wurde Schwefelsäure nach Entwicklungen von Friedrich Wöhler, Clemens Winkler und Rudolf Knietsch im Kontaktverfahren erzeugt, ab 1863 wurde das Solvay-Verfahren zur Herstellung von Soda eingeführt. Soda nutzte und nutzt man in der Glasindustrie; neue Spezialgläser (Böhmisches Hartglas, Kristallglas, Crownglas) konnten erzeugt werden. Aus der Salzsäure als Nebenprodukt des Leblanc-Verfahrens konnte Chlorkalk (Tennant (1799), Walter Weldon (1867), Henry Deacon (1872)) erzeugt werden. Seit 1890 wurden Chlor, Wasserstoff und Natronlauge durch Elektrolyse hergestellt.

Inzwischen stillgelegte Anlage der BASF zur Styrolherstellung – 120-Pf-Briefmarke der Dauermarkenserie Industrie und Technik der Deutschen Bundespost (15. Oktober 1975)[4]

Friedlieb Ferdinand Runge bereitete um 1833 bei Oranienburg den Weg zur Entwicklung der organischen Chemieindustrie, als er ein Nebenprodukt der Steinkohleumwandlung zu Koks untersuchte, den Steinkohleteer. Aus den Erkenntnissen über dessen Inhaltsstoffe und deren Reaktionen entwickelten sich technisch nutzbare organisch-chemische Prozesse und die Industriezweige zu synthetischen Farbstoffen, Arzneimitteln und Kunststoffen.

Das Aufblühen der chemischen Industrie ging Hand in Hand mit der Wissenzunahme und der Zahl der Absolventen in der Chemie. Zwischen 1860 und 1900 stiegen sowohl die Zahl der Unternehmen in der Chemieindustrie als auch deren Größe schnell an. Die Badische Anilin- und Sodafabrik (BASF, gegründet 1865) beschäftigte 1885 bereits 2.330 Arbeiter und Angestellte, 1890 waren es 3596, 1895 4600 und 1900 6711, davon etwas über 100 Chemiker. Bei Bayer/Elberfeld (gegr. 1863) gab es 1885 zunächst 24 Chemiker und 300 Arbeiter, und 1896 waren es 104 Chemiker und 2644 Arbeiter.[5]

Die Chemie und die Chemiewirtschaft galten in dieser Phase als friedens- und damit staatserhaltend. Düngemittel, Pflanzenschutzmittel und Herbizide steigerten die Erträge in der Landwirtschaft. Farbstoffe und Pigmente brachten Farben für Kleidung, Druckerzeugnisse, Häuserfassaden, und die Fotografie. Kunstfasern erhöhten das Angebot an preiswerten Textilien. Kunststoffe brachten neue Güter für Haushalte und Gewerbe. Arzneimittel verbesserten den Gesundheitszustand und senkten das Infektionsrisiko bei gefährlichen und ansteckenden Krankheiten wie Tuberkulose, Syphilis oder Diphtherie.

Bismarck bemerkte einmal, dass „es weniger die friedliche Gesinnung aller Regierungen ist, die den Frieden bisher erhält, als die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit der Chemiker“.[6]

Zu Beginn der Industrialisierung wurden von der chemischen Industrie viele Produkte hergestellt und in Umlauf gebracht, die schädliche Folgen für die Gesundheit von Menschen, Tieren oder für die Umwelt hatten. Viele der späteren Folgewirkungen blieben den Forschern nach bestem Wissen zunächst völlig unbekannt, ein Umwelt- oder Arbeitsschutzgedanke existierte nicht, mögliche Gefahren wurden dem Profitstreben der Firmengründer untergeordnet und Arbeitnehmerinteressen kaum beachtet.

Beispielsweise war das Schweinfurter Grün ein wichtiges Pigment zur Färbung von Tapeten. Unter normalen, trockenen Raumbedingungen war das arsenhaltige Pigment ungefährlich. In feuchten, modrigen Räumen entwickelte sich nach einiger Zeit jedoch der giftige und flüchtige Arsenwasserstoff, der an die Raumluft abgegeben wurde und so eingeatmet werden konnte.

Ein anderes Beispiel ist der Azofarbstoff „Buttergelb“, der zur Färbung von Butter diente. Nach heutigen Erkenntnissen ist dieser Stoff krebserregend und wird nicht mehr hergestellt.

Durch die Reichseinigung entstanden Institute zur Kontrolle der Umwelteigenschaften von chemischen Stoffen wie die „Preußische Landesanstalt für Wasser-, Boden-, Lufthygiene“ (heute: Umweltbundesamt), 1905 die „Biologische Anstalt für Land- und Forstwirtschaft“ (heute: Biologische Bundesanstalt), 1876 das Kaiserliches Gesundheitsamt (heute: Bundesgesundheitsamt) und zur Erforschung von komplexeren wissenschaftlichen Zusammenhängen die Kaiser-Wilhelm-Institute (heute Max Planck-Institute).

Trotz Aufbau dieser Sicherungen zum Schutz der Bevölkerung gab es auch in späterer Zeit im Umgang mit chemischen Stoffen unvorhergesehene Folgen. Pflanzenschutzmittel in den 1950er und 1960er Jahren bestanden noch aus biologisch schwer abbaubaren chlororganischen Verbindungen (z. B. Lindan), dies führte zu einer Belastung der Umwelt.

Auch verzweigte Alkylsulfonate, die als Tenside dienten, waren biologisch schlecht abbaubar. Ab 1961 gab es dazu das „Gesetz über Detergentien in Wasch- und Reinigungsmitteln“. Von Oktober 1957 bis Ende 1961 nahmen zehntausende Schwangere Contergan-Tabletten (medizinischer Wirkstoff Thalidomid), weil diese gegen morgendliche Schwangerschaftsübelkeit in der frühen Schwangerschaftsphase halfen, im Hinblick auf Nebenwirkungen als sicher galten und weil sie bis Ende der 1950er Jahre gezielt als rezeptfreies Beruhigungs- und Schlafmittel für Schwangere empfohlen wurden. Contergan verursachte schwere Fehlbildungen (Dysmelien) oder das Fehlen (Amelie) von Gliedmaßen und Organen bei Neugeborenen. Weltweit kamen etwa 5.000–10.000 geschädigte Kinder auf die Welt; außerdem gab es eine unbekannte Zahl von Totgeburten. Die Kontrolle versagte, obgleich sehr umfangreiche Untersuchungen erfolgt waren.

Bei den Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) glaubten Chemiker und Hersteller damals, eine gefahrlose Chemikalie als Kühlmittel für Kühlschränke und Treibgas für Spraydosen gefunden zu haben. Wenn FCKWs in die Atmosphäre gelangen, steigen sie in die Stratosphäre auf und schädigen dort (durch damals unbekannte Gasreaktionen) die Ozonschicht. 1985 wurde erstmals ein Ozonloch über der Antarktis beobachtet und 2020 erstmals über der Arktis.

Dem Benzin setzten die Mineralölhersteller bis in die 1980er Jahre das Bleitetraethyl als Antiklopfmittel hinzu (siehe Benzinbleigesetz). Die Auspuffabgase waren noch stark kohlenmonoxid- oder benzolhaltig. Kohlenmonoxid ist ein gefährliches Atemgift; Benzol ist krebserregend.

Das Blacksmith Institute (USA) ermittelt seit 2006 die Top 10 der am stärksten verseuchten Orte der Erde. Dabei haben auch Betriebe der chemischen Industrie immer wieder eine Rolle gespielt, wie z. B. Dserschinsk in Russland (Chemiewaffenproduktion); oder Vapi in Indien, Buenos Aires in Argentinien und Jakarta in Indonesien.[7]

In Dubai haben sich 120 Staaten bereit erklärt, den Umgang mit Chemikalien weltweit für Mensch und Umwelt einheitlicher und sicherer zu gestalten. Chemikalien sollen weltweit nach Gefährlichkeit eingestuft und für Transport und Umgang gekennzeichnet werden. Regelungen sollen international vereinheitlicht werden. Dazu dient auch die REACH-Verordnung vom 1. Juli 2007 in Europa. Hersteller oder Unternehmen, die chemische Stoffe und Zubereitungen mit mehr als eine Tonne/Jahr in der EU in den Verkehr bringen, müssen umfangreiche Dokumentationen über Toxikologische Wirkungen, Ökotoxizität sowie physikalisch-chemischen Daten dieser Stoffe an die Chemieagentur in Helsinki einreichen. Ferner haben die Unternehmen Informationspflichten für die gesamte Lieferkette wahrzunehmen. Ca. 80.000 Registrierdossiers wurden eingereicht, die Erstellungskosten lagen bei 2 Mrd. €.

Die petrochemische Industrie in Europa war vorwiegend national geprägt, in vielen Ländern war dieser Industriesektor in Staatsbesitz. Viele nationale Anbieter hatten eine alte und zu geringe Anlagenkapazität. Es fehlte an Kapital. Im Jahr 1993 verschmolzen die staatlichen Konzerne Neste Oil (Finnland) und Statoil (Norwegen) zu Borealis. Ebenfalls im Jahr 1993 verschmolz das Polypropylengeschäft; die italienische Montedison fusionierte mit Shell, es entstand Montell. Die Firmen BASF und Shell legten ihr PE-Geschäft zusammen, es entstand Basell. Im Jahr 2004 wurde Basell für 4,4 Mrd. Euro verkauft. Die Käufer waren Access Industries und die Chatterjee Group.[9] Basell fusionierte seinerseits mit Lyondell zu Lyondellbasell.

Unter dem Druck, möglichst hohe Gewinne für die Aktionäre zu erzielen und unter dem Eindruck der Entwicklungen in China, bündelten die bisher breit aufgestellten Großunternehmen ihre Aktivitäten auf einzelne Chemiesektoren. Die Chemiefirmen Bayer AG und Hoechst AG waren im Jahr 1993 noch sehr breit aufgestellt. Die beiden Einzelunternehmen verfügten über praktisch alle wichtigen Chemiesektoren wie Kunststoffe, Spezialitäten, Coatings, Agrochemie, Pharma und Feinchemie.

Aus der Bayer AG und der Hoechst AG sind Life-Science-Unternehmen entstanden. Durch Fusion von Hoechst mit der französischen Rhône-Poulenc entstand Aventis, bzw. später Sanofi-Aventis. Alle nicht zum Pharmasektor gehörenden Bereiche wurden abgestoßen.

Bayer ist heute schwerpunktmäßig auf Pharma und Agrochemikalien ausgerichtet, die anderen Bereiche wurden ausgegliedert (Lanxess AG, Covestro AG und Currenta GmbH & Co. OHG).

Im August 2008 kaufte Dow Chemical den Chemiehersteller Rohm & Haas für 15,3 Mrd. US$. Rohm & Haas stellt Spezialchemikalien für die Elektronik, Baubranche, Beschichtung her. Das Unternehmen beschäftigt weltweit 16.500 Mitarbeiter, davon 500 in Deutschland.[10]

Die Chemieindustrie ist ein besonders zyklisch reagierender Industriezweig. Zwischen Januar 2008 und Januar 2009 nahm daher der Absatz der Chemieproduktion in Europa dramatisch ab. Der Absatzrückgang bei Kunststoffen und Polymeren lag um 31 %, bei Chemiefasern um 33,6 %, Düngemitteln 44,2 %, Farbstoffen, Pigmenten 26,7 %, anorganischen Basischemikalien 33 %.[11]

Die BASF musste seit November 2008 Großanlagen herunterfahren. Nur noch 75 % der Kapazität waren ausgelastet. Betroffen sind insbesondere die Zulieferindustrien für die Automobilindustrie. Zu Kurzarbeit kam es in der Lack- und Farbenindustrie; im Werk in Münster wurden 2/3 der Beschäftigten (1500 Personen) in Kurzarbeit geschickt. Die Anlage der BASF-Coating in New Jersey wurde wegen Überkapazitäten geschlossen, ferner eine Anlage in Korea für Kunststoffvorprodukte.[12] Nur in den Sektoren Pflanzenschutzmittel und Pharmaprodukte steigerte der Konzern seine Erlöse.

Bei Lanxess kam es zu einem 50-prozentigen Rückgang an Kautschuk für Autoreifen. Das Schweizer Unternehmen Clariant sparte bis Ende 2008 etwa 2200 (von insgesamt 20.000) Mitarbeiter weltweit ein, 1000 weitere Mitarbeiter sollen in naher Zukunft folgen.[12] Im Raum um Frankfurt beschäftigt das Unternehmen etwa 2500 Mitarbeiter.

Auch bei der Wacker Chemie kam es zu einem Ertragsrückgang von 42 %. Vom Abschwung waren auch Mitarbeiter von Evonik und Celanese betroffen. Um 800 Mitarbeiter wurden in die Kurzarbeit geschickt.[12]

In allen Regionen und in fast allen Ländern der Welt stieg die Industrieproduktion 2010 kräftig an. Von dieser Entwicklung profitierten die deutschen Chemieunternehmen vor allem durch den Export ihrer Produkte. Bereits im Jahresverlauf 2009 deutete sich an, dass die Branche die Krise rascher überwinden würde als von den meisten Wirtschaftsexperten angenommen. Nach dem Anziehen der Nachfrage aus dem Ausland trug auch die Inlandsnachfrage zur Erholung der wirtschaftlichen Situation bei. Bereits im Sommer 2010 erreichte die Kapazitätsauslastung so wieder ihr normales Niveau Deutschlands viertgrößte Branche erlebte 2010 ein bemerkenswertes Jahr, das sich in dieser Weise wohl kaum mehr wiederholen lässt. Sie konnte mit einem Produktionsplus von 11 % den größten Zuwachs seit 1976 verbuchen. Die Chemieproduktion verfehlte damit das Vorkrisenniveau nur noch knapp. Höhere Preise und größere Mengen führten zu einem deutlichen Umsatzplus: Das Geschäft mit Chemikalien in Deutschland legte um 17,5 % auf 170,6 Mrd. Euro zu. Der Auslandsumsatz lag 2010 bereits wieder auf einem höheren Niveau als im Jahr 2007. Die Produktionsanlagen, die im Zuge der Krise stark heruntergefahren und teilweise auch ganz abgestellt worden waren, laufen inzwischen wieder auf Hochtouren. Die Unternehmen konnten deshalb die Kurzarbeit beenden.[13]

Der Umsatz (Angabe vom VCI) lag im Jahr 2011 bei 184,2 Mrd. €. Im Jahr 2012 rechnet die deutsche Chemieindustrie mit einem Umsatzrückgang. Verkaufsrückgänge gab es durch die Euro-Krise mit dem europäischen Ausland, Umsatzsteigerungen gab es mit Asien und Nordamerika.

Die größten Unternehmen der Chemiebranche in Belgien sind Belchim (Agrochemie), Domo (Chemiefasern), Prayon (weltgrößter Hersteller von Phosphorsäure), Ravago (Kunststoffe), Solvay (Soda), Taminco (Amine) und Vynova (Chlorchemie).

Die brasilianische Chemiebranche produzierte im Jahr 2021 Waren im Werte von 82 Mrd. US$.

Das größte Unternehmen der Chemiebranche ist Petrobras (Petrochemie). Ferner gibt es noch Braskem (Petrochemie) und Copesul (Petrochemie). Petrobras plant erhebliche Investitionen in den Bau von Öl- und Gasförderung und dem Bau von Bioethanolanlagen.

Seit um das Jahr 2015 ist China der weltgrößte Produktionsstandort für Chemikalien. Das jährliche Wachstum der Chemiewirtschaft liegt zwischen 10 und 20 %. Die drei größten Chemiefirmen sind die staatlichen Ölkonzerne PetroChina, Sinopec und China National Offshore Oil. Danach folgen Sinochem, der Kohleförderer China Shenhua Energy und ChemChina, zu der auch der größte israelische Chemiekonzern Adama gehört.[15][16]

In China gibt es eine Vielzahl von Kooperationsprojekten mit Unternehmen aus den USA, Großbritannien, Deutschland und anderen Staaten (z. B. ein Joint-Venture von Shenhua und Dow Chemical zum Aufbau einer Kohleverflüssigungsanlage, ferner mit BASF, Bayer, DuPont, BP usw.). Besonders hoch sind die Investitionen im Raffineriebau. China plant außerdem mehrere große Projekte in der Kohlechemie.

Die Chemiewirtschaft in Deutschland ist stark wachstumsorientiert. Nach dem wirtschaftlichen Einbruch im Jahre 2009 erholte sich die chemische Industrie in den Jahren 2010 und 2011 wieder, der Umsatz erreichte im Jahr 2011 wieder das sehr hohe Niveau von 2006. Einige Sektoren der Chemiewirtschaft, z. B. Chemiefasern, Anstrichmittel und Druckfarben, stagnieren in Umsätzen seit der Krise bei 76 % bzw. 90 % des Niveaus von 2005. Starke Wachstumssektoren sind die pharmazeutische Industrie, Pflanzenschutzmittel und sonstige chemische Erzeugnisse, die jeweils über 20 % Umsatzsteigerung seit 2005 verbuchen konnten.

Der Gesamtumsatz der deutschen Chemieindustrie lag im Jahr 2011 bei 144,3 Mrd. €. Länder mit sehr hohen Umsätzen (2011, Umrechnung in €) in der chemisch-pharmazeutischen Industrie sind China (893 Mrd. €), USA (584 Mrd. €), Japan (241 Mrd. €), Deutschland (197 Mrd. €), Republik Korea (128 Mrd. €), Frankreich (119 Mrd. €), Brasilien (105 Mrd. €), Italien (80 Mrd. €), Indien (74 Mrd. €), Taiwan (64 Mrd. €), Großbritannien (63 Mrd. €), Niederlande (63 Mrd. €), Russische Föderation (60 Mrd. €), Schweiz (59 Mrd. €), Spanien (54 Mrd. €).[17]

Deutschland ist weltweit drittgrößter Importeur (110 Mrd. €) und größter Exporteur (153 Mrd. €) von chemisch-pharmazeutischen Erzeugnissen.

Die deutsche Chemieindustrie stellt ca. 30.000 Chemieprodukte her. Dafür benötigt sie 19 Mio. Tonnen fossile Rohstoffe (Erdöl, Erdgas, Kohle), 2,7 Mio. Tonnen nachwachsende Rohstoffe, 20 Mio. Tonnen mineralische Rohstoffe,[18] die sie hauptsächlich durch den Handel mit anderen Staaten erhält.

Die folgende Tabelle zeigt die Verteilung der Umsätze nach Chemiesparten (Auswahl):[19]

Frankreich hat etwa 190.000 Chemiebeschäftigte. In Frankreich gibt es mehrere Großkonzerne: Air Liquide (Industriegase), TotalEnergies (Erdöl) und Sanofi (Pharma).

In Großbritannien gibt es drei große Chemieunternehmen: Unilever (Haushaltsprodukte, Kosmetika), BOC (Industriegase) und Shell. Deutschland, Frankreich, die Niederlande und die USA sind wichtige Chemieimporteure für Großbritannien.

Die japanischen Chemieunternehmen wurden beim Umsatz abgehängt, doch gehören sie zu den forschungsstärksten der Welt.[20] Japans umsatzstärkster Chemiekonzern (Stand 2015) ist Mitsubishi Chemical Holdings, danach folgen Fujifilm, Shōwa Denkō, Ube Industries und Kuraray.[21]

In den Niederlanden gibt es drei Großunternehmen der Chemie: Shell, AkzoNobel und DSM. Deutschland ist der wichtigste Handels- und Investitionspartner für die Chemie.

Ein Drittel des Chemieumsatzes wird von ausländischen Unternehmen in Italien erwirtschaftet. Wichtige Chemieunternehmen Italiens sind Versalis (früher Eni Polimeri), Gruppo Mossi&Ghisolfi (Kunststoffhersteller) und Mapei (Bauchemie).

Die Chemieindustrie ist der zweitwichtigste Industriebereich Österreichs. Die Chemieindustrie Österreichs hat etwa 41.000 Beschäftigte. Das größte Chemieindustriegebiet liegt bei Linz. Bedeutende Unternehmen sind Borealis Agrolinz Melamine und die Donau Chemie, Kwizda sowie das Mineralölunternehmen OMV. Als gesetzliche Interessensvertretung firmiert der Fachverband der Chemischen Industrie Österreichs.

Von 2009 bis 2021 verzeichnete die chemische Industrie in Russland ein stabiles Wachstum. Die Produktion stieg jährlich um 5,5 bis 7 % an. Aber die Ereignisse des Jahres 2022 haben einen ernsten Eindruck hinterlassen. In diesem Jahr fiel der Ausstoß der chemischen Industrie um etwa 3,8 %.[22]

Große Chemiekonzerne sind die Holding Sibur (Mehrheitsaktionär: Gasprom), Salawatnefteorgsintes (Petrochemie) und EuroChem (Mineraldünger, Petrochemie).

Das größte Chemieunternehmen in Saudi-Arabien ist Saudi Basic Industries Corporation (SABIC). SABIC gehört zu 70 % dem Staat und beschäftigt etwa 40.000 Mitarbeiter. SABIC hatte zwischen 2009 und 2011 ein sehr starkes Umsatzwachstum von 29 %, bzw. 35 % pro Jahr. SABIC stellt Polyethylen (Platz 3), Polypropylen (Platz 4), Ethylen (Platz 1), Ethylenglykol, Methanol, MTBE her. In den letzten Jahren gab es mehrere Joint-Ventures mit chinesischen, japanischen und auch europäischen Firmen.

In der Schweiz gibt es ca. 65.000 Beschäftigte in der Chemieindustrie, ca. die Hälfte davon arbeitet in der Forschung und Entwicklung. Rund 95 % aller im Land hergestellter Produkte gehen in den Export.[23]

Große Unternehmen sind Novartis und die Roche-Gruppe. Sie produzieren zu großen Teilen im Ausland, gehören sie doch zu den größten Pharma-Konzernen weltweit.

Die spanische Chemieindustrie erwirtschaftete 69 Mrd. € Umsatz im Jahr 2021 (2007: 48 Mrd. €). Viele internationale Unternehmen haben in Spanien Zweigwerke gegründet.

Das Produktionsvolumen der Chemieindustrie der USA ist größer als die deutsche Chemieindustrie. Die größten reinen Chemieunternehmen in den USA sind Dow Chemical, DuPont, Lyondellbasell und PPG Industries. Viele dieser Unternehmen sind international tätig.