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Distickstoffmonoxid-Emissionen

<p> <p>Distickstoffoxid ist ein bedeutendes Klimagas. 1990 hatten die Distickstoffoxid-Emissionen einen Anteil von 4,2 % an den gesamten THG-Emissionen in CO₂-Äquivalenten. 2025 lag der Anteil immer noch bei 3,5 %. Zwischen 1990 und 2000 sanken die Emissionen und stagnierten dann bis 2009. Die Jahre ab 2010 zeigen ein deutlich geringeres Niveau und in den letzten Jahren einen rückläufigen Trend.</p> </p><p>Distickstoffoxid ist ein bedeutendes Klimagas. 1990 hatten die Distickstoffoxid-Emissionen einen Anteil von 4,2 % an den gesamten THG-Emissionen in CO₂-Äquivalenten. 2025 lag der Anteil immer noch bei 3,5 %. Zwischen 1990 und 2000 sanken die Emissionen und stagnierten dann bis 2009. Die Jahre ab 2010 zeigen ein deutlich geringeres Niveau und in den letzten Jahren einen rückläufigen Trend.</p><p> Entwicklung in Deutschland seit 1990 <p>Im Rahmen der Klimarahmenkonvention haben die Vertragsstaaten Maßnahmen zu ergreifen, um die Distickstoffoxid-Emissionen zu verringern (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12018">“Klimarahmenkonvention“</a>).</p> <p>1990 betrugen die Distickstoffoxid (N2O)-Emissionen 197 Tausend Tonnen (Tsd. t). Im Zeitraum bis 1999 gingen sie um ca. ein Drittel zurück (siehe Abb. „Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien“). Der Rückgang wurde zu zwei Dritteln durch emissionsmindernde Maßnahmen im Bereich der Adipinsäureproduktion (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundstoff">Grundstoff</a> bei der Kunststoffherstellung) erreicht. Zudem veränderte sich die Landwirtschaft in den neuen Ländern. Bei rückläufigen Tierbeständen wurden weniger tierische Abfälle als Wirtschaftsdünger eingesetzt. Flächen wurden in großem Umfang stillgelegt, deshalb mussten weniger mineralische Stickstoffdünger eingesetzt werden. Im Jahr 2010 führte eine gezielte technische Minderung der Emissionen einer Chemieanlage zu einem starken und dauerhaften Rückgang. In den Jahren 2011 bis 2017 fluktuierten die Emissionen leicht um 100 Tsd. t pro Jahr, in den Folgejahren ist eine sukzessive Reduktion auf 85 Tsd. t. im Jahr 2025 zu beobachten. (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Distickstoffoxid-Emi-Kat_2026-07-02_0.png"> </a> <strong> Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Distickstoffoxid-Emi-Kat_2026-07-02_0.png">Bild herunterladen</a> (237,22 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Distickstoffoxid-Emi-Kat_2026-07-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (47,09 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Emi-ausgew-THG-Kat_2026-07-02.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Emi-ausgew-THG-Kat_2026-07-02.png">Bild herunterladen</a> (194,71 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Emi-ausgew-THG-Kat_2026-07-02.pdf">Tabelle als PDF</a> (202,13 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Verursacher von Distickstoffoxid-Emissionen <p>Hauptquellen für Distickstoffoxid-Emissionen sind stickstoffhaltiger Dünger in der Landwirtschaft und die landwirtschaftliche Tierhaltung. Nach kleinen Rückgängen in den Jahren 1990 bis 2018 stagnierten die Emissionen der Landwirtschaft bei ca. 86-80 Tausend Tonnen Distickstoffoxid jährlich und fallen erst ab 2018 sukzessive ab. Im Jahr 2025 machten sie 76 % der gesamten Distickstoffoxid-Emissionen aus. Weitere Quellen sind die Industrieprozesse in der chemischen Industrie: Bis 1997 hatte die industrielle Produktion von Adipinsäure – einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundstoff">Grundstoff</a> bei der Kunststoffherstellung, für Lösemittel und Weichmacher – mit knapp einem Drittel einen wesentlichen Anteil an den Distickstoffoxid-Emissionen, der jedoch bis 2017 stufenweise auf ca. wenige Prozent schrumpfte. Geringere Emissionen entstehen auch durch stationäre und mobile Verbrennungsprozesse, durch die Abwasserbehandlung und durch den direkten Einsatz von Distickstoffoxid (zum Beispiel als Narkosemittel).&nbsp;</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Schwerpunktprogramm (SPP) 2451: Lebende Materialien mit adaptiven Funktionen, Teilprojekt: Kombination stimuli-responsiver Hydrogele und Scaffold-unterstützter mikrobieller Biofilme für die selbstkontrollierte katalytische Aktivität eines mikrobiellen Blatts

Die pflanzliche Photosynthese ist der zentrale Mechanismus in der Natur, Sonnenenergie in chemische Energie umzuwandeln. Darum wird die mikrobielle Photokatalyse als effiziente und nachhaltige Alternative für derzeitige chemische Prozesse angesehen. Während herkömmliche Photobioreaktoren mit Suspensionkulturen durch geringe Zelldichten begrenzt sind, könnten Biofilme als selbstimmobilisierte Mikroben mit hohe Zelldichte dieses Problem überwinden. Jedoch stellen hohe Zelldichte und Stabilität gegenüber variierenden Umweltbedingungen, wie Strahlung und Temperatur, eine Herausforderung für stabile katalytische Produktionsprozesse dar. Das Projekt zielt darauf, das Prinzip von Pflanzenblättern mit Selbstregulation und stabiler Unterhaltung der Photosynthesemaschinerie zu adaptieren. Mit Hilfe gentechnisch modifizierter phototropher Biofilme, die in einem porösen Zellkulturträger mit hoher Zelldichte wachsen, wobei dieses Material mit einer responsiven Hydrogelschicht an der Gas-Flüssig-Grenzfläche ausgestattet ist, soll eine stabile biokatalytische Aktivität für die chemische Produktion realisiert werden. Die pH- oder Temperatur (T)-responsiven Hydrogelschichten werden auf den Aktivitätszustand der mikrobiellen Konsortien innerhalb des porösen Materials reagieren und so eine Selbstkontrolle der katalytischen Aktivität durch Steuerung der Gaspermeation ermöglichen, ähnlich wie Pflanzenblattoberflächen. Das Konzept eines "mikrobiellen Blatts" wird umgesetzt auf Basis unserer Expertise zu mikrobiellen Konsortien für die chemische Produktion (z.B. Synechocystis, Pseudomonas) und der Entwicklung von Zellkulturträgern, einschließlich der Synthese von pH- und T-responsiven Hydrogelen, um eine selbstkontrollierte Aktivität eines lebenden katalytischen Materials (LCM) zu zeigen. In unserer Fallstudie werden wir die Leistungsfähigkeit von mikrobiellen Biofilmen in porösen Polymermaterialien für die katalytische Umwandlung von Cyclohexan in ?-Caprolacton oder Adipinsäure als Vorstufen der industriellen Polymersynthese untersuchen. Es soll gezeigt werden, dass Schwach- und Starklichtzustände, ähnlich dem Tag-Nacht-Zyklus, die Mikroumgebung der LCM so beeinflussen, dass dies zu gequollenen und kollabierten Zuständen der pH-responsiven Hydrogelschicht führt. Diese responsive Hydrogelschicht wird durch elektronenstrahlinitiierte Polymerisation von N-Isopropylamid- und Acrylsäuremonomeren mit einer Anpassung der Phasenübergangsbereichen synthetisiert. Die unterschiedlichen Quellungszustände und physikochemischen Eigenschaften der Hydrogelschicht, die durch die Aktivität der Biofilme ausgelöst werden, steuern den Zufluss von Cyclohexan für die katalytische Reaktion der adaptiven LCM, wodurch eine optimale Leistungsfähigkeit bei variierenden Lichtverhältnissen ermöglicht wird. In Zukunft werden unsere Erkenntnisse das Potential des Mikrobiellen-Blatt-Konzepts ausschöpfen lassen und selbststabilisierte biotechnologische Prozesse mit breiter Anwendbarkeit ermöglichen.

ERA CoBioTech Call 2: MIPLACE - Integration von Plastik in die zirkuläre Bioökonomie mit Hilfe von Mikroorganismen

Markt für Adipinsäure

technologyComment of adipic acid production (RER, RoW): This dataset models the production of adipic acid by nitric acid oxidation of a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, which is obtained by oxidation of cyclohexane. Abatement of N2O emissions is assumed to reduce the emissions by 80%. Essentially all production of adipic acid is derived from the nitric acid oxidation of a mixture of cyclohexanone – cyclohexanol (KA mixture). The reactor, controlled at 60 – 80 °C and 0.1 – 0.4 MPa, is charged with the recycled nitric acid stream, the KA feed material, and makeup acid containing 50 – 60 % nitric acid and copper – vanadium catalyst. The reaction is very exothermic (6.280 MJ/kg). Adipic acid is obtained with a yield greater than 90%. Nitrogen oxides, carbon dioxide, and some lower dicarboxylic acids are the major by-products, as well as oxidation products arising from impurities in the KA intermediate. The nitric acid oxidation step produces three major waste streams: an off-gas containing oxides of nitrogen and CO2, water containing traces of nitric acid and organics from the water removal column; and a dibasic acid purge stream containing adipic, glutaric and succinic acids. The production of adipic acid can be represented by the following simplified reaction formula: 0.733 C6H12O + 0.367 C6H10O + 2 HNO3 -&gt; C6H10O4 + N2O + 2 H2O + 7.23 H2 References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. ecoinvent report No. 8, v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH.

TI-Bioraffinerien: APPLE - Alkylierte Adipinsäuren für innovative Polyamidanwendungen aus Nebenströmen der Zellstoffgewinnung durch Elektrokonversion, Teilprojekt A

TI-Bioraffinerien: APPLE - Alkylierte Adipinsäuren für innovative Polyamidanwendungen aus Nebenströmen der Zellstoffgewinnung durch Elektrokonversion, Teilprojekt B

TI-Bioraffinerien: APPLE - Alkylierte Adipinsäuren für innovative Polyamidanwendungen aus Nebenströmen der Zellstoffgewinnung durch Elektrokonversion, Teilprojekt C

FactSheet_Chemie_2020.pdf

HIER STIMMT DIE CHEMIE. SACHSEN-ANHALT STÄRKEN DES CHEMIESTANDORTS SACHSEN-ANHALT Mitteldeutsches Chemiedreieck: Traditions- und Innovationsstandort der Chemie- und Kunststoffindustrie im Zentrum Europas Rohstoffe: Unternehmen profitieren von einem integrierten Stoffverbund und stoffspezifischen Know-How an den Chemiestandorten Plug&Play-Effizienz: Das Chemieparkkonzept ermöglicht den ansässigen Unternehmen die Konzentration auf das Kerngeschäft Ausbildung, Forschung und Produktentwicklung: in Unternehmen, an Univer­si­­tä­ten, Hochschulen sowie Forschungsinstituten wie Max-Planck und Fraunhofer SACHSEN-ANHALTS CHEMIEPARKS 1 CHEMIEPARK BITTERFELD-WOLFEN G E G R Ü N D E T : 1893 I U S P : Unternehmen der Chlor-, Phosphor-, Farbstoff-, Pharma- und Feinchemie; Start-ups; Technologie- und Gründerzentrum TGZ I G R Ö S S E : ca 1.200 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 350 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca: 12.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : DOW, Bayer, AkzoNobel, Evonik, Lanxess, ICL, Hi-Bis, Clariant, Guardian Glass, Heraeus, Miltitz Aromatics, Organica Feinchemie, Silicon Products BERLIN MAGDEBURG 4 2 CHEMIESTANDORT LEUNA G E G R Ü N D E T : 1916 I U S P : geschlossener Chemie­standort mit Werkszaun, Komplettanbieter für Medien und Services, Rohstoffverbund, Energieverbund, Fraun­hofer CBP/Pilotanlage I G R Ö S S E : ca. 1.300 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 100 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca. 10.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : TOTAL, Linde, DOMO, BASF, Alberdingk Boley, Arkema, CRI, DOW, Innospec, Eastman, Leuna-Harze 3 DOW VALUE PARK SCHKOPAU/BÖHLEN G E G R Ü N D E T : 1998 I U S P : Performance- und Spezialkunststoffe, 1 3 2 FLUGHAFEN LEIPZIG/HALLE 5 ValuePark mit Major-User-Prinzip, Fraunhofer-Institute PAZ und CSP I G R Ö S S E : 150 Hektar I A N Z A H L U N T E R ­N E H M E N : 20 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca. 3.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : Dow, Braskem, Manuli Stretch, Trinseo, BYK Chemie, Innovia 4 AGRO-CHEMIE PARK PIESTERITZ5 CHEMIE- UND INDUSTRIEPARK ZEITZ land, Standortbetreiber SKW Piesteritz ist Deutschlands größer Harnstoff- und Ammoniakproduzent I G R Ö S S E : 220 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 30 I M I TA R B E I T E R : ca. 1.500 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : SKW Stickstoffwerke Piesteritz, AGROFERT, Borealis Agrolinz Mela- mine, Air Liquide, Louis Dreyfus Companystandort, interna­tio­nale und mittelständisch/inhaber­geführte Unternehmen I G R Ö S S E : 230 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 50 I M I TA R B E I T E R : ca. 1.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : Radici Chimica, Puralglobe, Interstarch, Jowat Klebstoffe, Deurex, Münzing Micro Technologies G E G R Ü N D E T : 2005 I U S P : einziger Agro-Chemie Park in Deutsch- www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie G E G R Ü N D E T : 1936 I U S P : offener und unabhängiger Chemie­ CHEMIE SACHSEN-ANHALT Mehr Informationen: www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie VERSORGUNG MIT SYSTEM: Stoffverbund der CeChemNet- Standorte Bitterfeld-Wolfen, Leuna, Schkopau/ Böhlen, Zeitz und Schwarzheide PIPELINE LITVINOV – BÖHLEN PIPELINE STADE – MITTELDEUTSCHLAND Ethylen Raffinerieprodukte Propylen Naphtha Wasserstoff Salzsäure Stickstoffprodukte Ammoniak, Harnstoff technische Gase Wasserstoff, technische Gase Wasserstoff, technische Gase Wasserstoff Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylacetat, Piesteritz Wasserstoff, technische Gase Zeitz Adipinsäure Salpetersäure Cyclohexanol/-non Grundöle/Raffinerie Spezialwachse Leime/Klebstoffe techn. Gase Adipinsäure „DRUSHBA“ ROHÖL-PIPELINE PU-Grundprodukte und Systeme Kunststoffe Schaumstoffe Pflanzenschutz- produkte Wasserbasislacke Polymere Chemikalien Ethylen, Propylen, Butadien, Aromaten Raffinerie Polymere Basischemikalien Katalysatoren Spezialchemikalien Technische Gase Methanol Schwarzheide Butandiol, Toluol, Natronlauge, Kalilauge, Ethylenoxid „ROLLENDE“ PIPELINE LUDWIGSHAFEN – SCHWARZHEIDE Cracker Acrylsäure Anilin Kohlenwasserstoff- harze Leuna Butadien, Ethylenoxid, Kohlendioxid Schkopau Böhlen Ethylen PIPELINE ROSTOCK – BÖHLEN Bitterfeld-Wolfen Anorganika Chlorprodukte Spezialchemikalien Solarsilizium Chlor Salzsäure Salpetersäure, Ammoniak Styrole, Ameisensäure PIPELINE ROSTOCK – SCHWEDT Quelle: CeChemNet PRODUKTARTEN AN DEN STANDORTEN Anorgani­sche Basis- chemikalien­ Petro­ chemikalien und Derivate Polymere Fein- und Spezial- chemikalien Pharma­ zeutika Düngemittel Kunststoff- verarbeitung Industrielle Bio- technologie Agro-Chemie Park Piesteritz Chemiepark Bitterfeld-Wolfen Dow Value Park Schkopau/Böhlen Chemiestandort Leuna IMG – IHR ANSPRECHPARTNERIMG – IHR PARTNER Investitions- und Marketinggesellschaft Sachsen-Anhalt mbH Am Alten Theater 6 | 39104 Magdeburg Tel. +49 391 56899-10 welcome@img-sachsen-anhalt.deFür alle Fragen der Projekt­realisierung Für Immobilien- und Standortsuche Für International Business Service Für Unterstützung in Förder- und Finanzierungsfragen www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie Für Unterstützung in Personalsuche und -rekrutierung Für Behörden- und Genehmigungs- management Stand: Mai 2020 Chemie- und Industriepark Zeitz

Bio-Nylon: Nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure als Plattform-Chemikalie

Adipinsäure ist ein Rohstoff zur Herstellung von Nylon-6,6, ein Produkt mit einem Marktvolumen von mehreren Milliarden Euro. Im Rahmen dieses Projekts (Bio-Nylon) soll die nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure mittels eines kombinierten biotechnologischen und chemischen Prozesses validiert werden. Herkömmliche Produktionsverfahren basieren auf fossilen Rohstoffen, haben einen erheblichen Energiebedarf und sind oftmals mit der Emission von unerwünschten Nebenprodukten wie dem Treibhausgas N2O verbunden. Auf Grundlage einer vergleichenden Ökobilanz (LCA, Life Cycle Assessment) konnte gezeigt werden, dass das neu entwickelte Konzept mit einer geringeren Umweltbelastung verbunden und dabei wirtschaftlich konkurrenzfähig zu den existierenden Verfahren ist (van Duuren JBJH 2011) - insbesondere dann, wenn das Abfallprodukt Lignin aus der Zellulose-Herstellung als Substrat genutzt werden kann. Die Produktion von Bio-Adipinsäure trägt durch den niedrigeren Energiebedarf und Ausstoß von Treibhausgasen sowie die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Energiewende in Deutschland bei. Prozesstechnisch werden mittels Pyrolyse von Lignin entstandene Gemische kleiner aromatischer Verbindungen durch den Biokatalysator Pseudomonas putida KT2440-JD1 zu cis, cis-Muconat umgesetzt. Dieses lässt sich leicht zu Adipinsäure hydrogenieren. Eine neuartige Kultivierungsmethode für den Biokatalysator bietet darüber hinaus großes Optimierungspotential.

ERA-IB, C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB) - Teilvorhaben 1: Konstruktion, Charakterisierung und Optimierung von Succinat-, Fumarat- und Malat-produzierenden C. glutamicum-Stämmen

Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von Aminosäuren eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem wichtigen Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Gesamtvorhaben des ERA-IB-Projektes zielte darauf ab, C. glutamicum in iterativen Optimierungsverfahren für die Gewinnung von Grundchemikalien und Synthesebausteinen im Sinne der Weißen Biotechnologie aus nachwachsenden Rohstoffen zu nutzen und robuste sowie kostensparende Fermentations- und 'Downstream processsing'-Verfahren zu entwickeln. Dabei standen die Produkte Succinat, Fumarat, Malat, Aspartat und Itaconat im Projektfokus. Das Ziel des Teilprojektes 1 war die Konstruktion, Analyse und iterative Optimierung von C. glutamicum-Stämmen, die mit hoher Ausbeute und hoher Produktionsrate Succinat, Fumarat und/oder Malat (bzw. deren Säuren) aus nachwachsenden Rohstoffen (Zucker) produzieren. Die zentrale Vorstufe aller drei Säuren im Zentralstoffwechsel von C. glutamicum ist Pyruvat, selbst ein attraktives Produkt als Vorstufe verschiedener Chemikalien und Polymere sowie als Bestandteil oder Zusatz in Nahrungsmitteln, Kosmetika und Pharmazeutika. Aus diesem Grund sollte auch zunächst ein C. glutamicum-Stamm entwickelt und analysiert werden, der effizient Pyruvat bildet. Succinat ist eine Plattform-Chemikalie, aus der eine Reihe bisher petrochemisch hergestellter Bulk'-Chemikalien synthetisiert werden können, wie z.B. 1,4-Butandiol, Tetrahydrofuran, Adipinsäure, g-Butyrolacton oder lineare aliphatische Esther. Fumarat wird in der Nahrungsmittelindustrie und als Ausgangsverbindung für Polymerisierungs- und Estherifizierungsreaktionen genutzt, Malat wird in der pharmazeutischen Industrie, in der Kosmetik- und in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt und wird wie Succinat und Fumarat als vielversprechender chemische Grundbaustein für Plattformchemikalien angesehen

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