KRONOS

KRONOS INTERNATIONAL, Inc. gehört zu den weltweiten Technologieführern bei der Herstellung von Titandioxid und der Entwicklung neuer  Anwendungsbereiche zur Nutzung der umweltfreundlichen katalytischen Anwendungen.
Über KRONOS INTERNATIONAL, Inc. werden alle weltweiten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für den Konzern wahrgenommen. Bei der KRONOS INTERNATIONAL, Inc. handelt es sich um eine Aktiengesellschaft amerikanischen Rechts mit eingetragener Niederlassung in Leverkusen. Der Sitz des operativen Managements befindet sich wie die weltweiten Forschungsaktivitäten in Leverkusen. Die Ergebnisse werden in den größten Fertigungsstätten des Konzerns bei der KRONOS TITAN GmbH, mit den Werken in Leverkusen und Nordenham, genutzt. Diese Produktionsstandorte decken fast die Hälfte der weltweiten Produktionskapazitäten von KRONOS ab. Weitere Produktionsstandorte befinden sich innerhalb Europas in Gent (Belgien) und Fredrikstad (Norwegen) sowie in Nordamerika in Varennes (Kanada) und Lake Charles (USA).
Titandioxid (TiO2) ist ein feinteiliges, nicht toxisches Weißpigment, das aus titanhaltigen Erzen gewonnen wird. Aufwändige Produktionsverfahren mit strengen Qualitätskontrollen machen es zu einem wichtigen Rohstoff für die weiterverarbeitende Industrie, deren weltweiter Bedarf bei ca. 5 Millionen Jahrestonnen liegt.
Die großtechnische Herstellung von Titandioxid wird durch zwei Herstellungsverfahren dominiert; der Sulfat- und der Chlorid-Prozess. Hierbei stellt der Sulfatprozess, also das Auflösen von titanhaltigen Rohstoffen in Schwefelsäure und anschließendes Ausfällen und Kalzinieren zu Titandioxid den historisch älteren Prozess dar, während der jüngere Chloridprozess, die Gewinnung von reinem Titantetrachlorid aus titanhaltigen Rohstoffen und anschließende Verbrennung zu Titandioxid, reinere Endprodukte liefert. In letzter Zeit werden auch noch Titandioxide für Spezialanwendungen durch die Verwendung von organischen Titanverbindungen synthetisiert. Diese metall-organischen Verbindungen basieren aber zumeist auf Titantetrachlorid als Ausgangsstoff.
Neben der Herstellung und Vermarktung von Titandioxidpigmenten in den klassischen Einsatzbereichen (Farbe/Lack, Kunststoff, Papier und Fasern) nutzt und erweitert  KRONOS die photokatalytischen Eigenschaften des Titandioxids. Die Produkt- und Verfahrensentwicklung neuer Produkte erfolgt zunächst im Labor- und Technikumsmaßstab, bevor im industriellen Maßstab produziert wird. KRONOS ist zurzeit der Marktführer von Produkten zur Nutzung der photokatalytischen Eigenschaften von Titandioxid sowohl mit UV-Strahlung wie auch mit dem sichtbaren Spektrum des Lichts, der dieses Produkt in wirtschaftlich vertretbaren Mengen liefern kann.

Ziele und Erwartungen:
Im Rahmen des Verbundprojektes HelioClean bringt KRONOS INTERNATIONAL, Inc. das Know-how über Titandioxid (Oberflächeneigenschaften, physikalische Eigenschaften, Dispergiermöglichkeiten, Modifikationen und ähnliches) mit in das Projekt ein. Außerdem übernimmt KRONOS die Aufgabe des Lieferanten für Titandioxid-Rohstoffe und ?Photokatalysatoren, sowie des Koordinators und Konsortialführers. Hierfür sollen die speziellen Ziele von KRONOS angesprochen werden, die sich im Einklang mit dem Verbundprojekt wiederfinden.
Für KRONOS sind folgende Punkte als Ziele definiert:

  • Erforschung und (Weiter-)Entwicklung von mit UV-Strahlung und mit sichtbarem Licht aktiven Photokatalysatoren auf Basis von Titandioxid und
  • Modifikation von Photokatalysatoren zur Steigerung der Verarbeitbarkeit und Dauerhaftigkeit in den einzelnen Anwendungen.

Ferner werden die Punkte

  • Charakterisierung der separaten Photokatalysatoren, wie auch im matrix abhängigen Anwendungssystem und
  • Findung und Bewertung des Potentials, wie auch des Risikos bei der Verwendung von nanoskaligen Produkten in enger Zusammenarbeit mit den anderen Verbundpartnern bearbeitet.

Im Bereich der Modifizierungen gibt es einen entsprechend engen Austausch mit der Universität Kassel in den Themengebieten Core-Shell und Photosensibilisatoren. Als Anwendungen mit unterschiedlichen Matrices dienen bei den modifizierten, wie auch den unmodifizierten Photokatalysatoren die Systeme der Verbundpartner Dyckerhoff (Zement), Remmers (Farben) und Erlus (Dachziegel). In diesen Anwendungen stehen die Aspekte Abbau von Luftschadstoffen, Verminderung der Biokorrosion, Selbstreinigung oder easy-to-clean-Eigenschaften und Dauerhaftigkeit der Produkte, wie auch des photokatalytischen Effektes im Vordergrund. Die messtechnischen Prüfungen, also bautechnische Untersuchungen (Universität Kassel), Testungen der Wirkung auf Mikroorganismen (Universitäten Dresden und Hannover) und die Analysen der photokatalytischen Effektivität beim Abbau von Luftschadstoffen (Universität Hannover und KRONOS), bilden den Hintergrund für die abschließende Bewertung der Ergebnisse.