Keine Angst vorm Spinnen

Manchmal zeichnet sich Fortschritt durch Langsamkeit aus. Gemächlich dreht sich die meterlange Spule, auf die eine Maschine kreuz und quer, Schicht um Schicht, ein Faserbündel aufwickelt. Mit rhythmischem Schnarren fährt die Spindel wieder und wieder und wieder die Länge der Wickelmaschine ab – bis nach einer Weile ein gewaltiger goldener Flechtzopf erkennbar wird.

Diese „Pensionistengeschwindigkeit“ hat Peter Aigner anfangs schwer zu schaffen gemacht: „Die Trägheit des Prozesses war für mich die größte Herausforderung.“ Der Schichtleiter im Evonik-Werk Schörfling arbeitet seit 34 Jahren als Chemieverfahrenstechniker und ist ein deutlich höheres Tempo gewohnt. Hier am Attersee in Oberösterreich spinnen sie seit fast 100 Jahren Kunststoffe zu Fasern – früher Viskose, heute Polyimid. Normalerweise laufen die Fäden viel schneller von der Maschine.

Hier aber geht es nicht um „normale“ Fasern, wie sie für Funktionskleidung, Bettwäsche, Teebeutel oder Babytücher benötigt werden. In der Werkhalle inmitten eines kleinen Gewerbegebiets entstehen Hohlfasern: ultrafeine, makkaroniähnliche Gebilde, deren Innenleben mit dem bloßen Auge kaum zu erkennen ist. Jede dieser Fasern besitzt die Fähigkeit, Gase voneinander zu trennen, indem sie das eine ins Innere diffundieren und das andere außen vor lässt. Zu dicken Bündeln gepackt und in Stahlrohre eingebaut, werden die Kunststoffhalme unter dem Markennamen SEPURAN® zu Hochleistungsfiltern für die chemische Industrie, für Biogasanlagen oder – die jüngste Weiterentwicklung – für die Reinigung von Erdgas, das oft mit einem hohen CO₂-Gehalt aus dem Boden kommt und ungefiltert schnell Rohrleitungen und Verbindungsstücke zerfressen würde.

Wer im Winter von Salzburg nach Schörfling fährt, denkt eher an Skiurlaub als an marktführende Kunststoffkompetenz. Von hier aus ist es nicht weit bis zu den bekannten Skiarenen Dachstein West oder Krippenstein-Obertraun. Die malerische Gegend rund um den Attersee ist jedoch seit Jahrzehnten als Zentrum von Textil- und Kunststofffasern bekannt. Im benachbarten Lenzing sitzt das gleichnamige, heute weltweit aktive Traditionsunternehmen, aus dem die Schörflinger Evonik-Niederlassung hervorgegangen ist.

Maschinenführer Aigner ist einer von 53 Mitarbeitern, die für die Membranproduktion verantwortlich sind. Ein Expertenjob. Flüssigen Kunststoff dazu zu kriegen, sich perfekt zu einem nie endenden Halm zu formen, der innen leicht porös ist und außen einen Film mit genau festlegten chemischen Eigenschaften bildet – das muss man erst einmal hinbekommen. „Ich bin mit Poly­imiden groß geworden“, sagt Aigner, „aber was wir hier machen, ist ganz was anderes.“

So fein die Fasern sind, so gewaltig wirkt die Maschine, die sie erzeugt. Die Fäden, die gerade die Edelstahlspule füllen, fließen aus einem haushohen Stahlkoloss von der Länge mehrerer Pkw-Garagen. Wer sich der Konstruktion nähert, eine der Stahltreppen besteigt und durch die Fenster ins Innere blickt, sieht über die ganze Strecke ein paar zarte Fäden, die durch dampfende Flüssigkeitsbäder gezogen werden. Ihr Ursprung liegt am anderen Ende der Spinnmaschinen, hinter einem Gewirr aus folienumwickelten Rohren und Leitungen. Hier befinden sich die Spinndüsen, die eine Polymerlösung zu Halmen spritzen.

Das Ausgangsmaterial wird in zwei mannsgroßen weißen Kunststofftanks aus Lenzing angeliefert, wo Evonik Polyimid produziert: ein Tank mit der sogenannten Dope-Lösung, goldfarben und klebrig wie Honig, und ein Tank mit Lösungsmittel. Beide Komponenten, der zähe Kunststoff und das flüchtige Lösungsmittel, müssen in den Spinndüsen so zusammengeführt werden, dass sie aus der Ringform fehlerfrei und gleichmäßig als nie endende Nudel hervortreten. „Es kommt nicht nur auf die äußere Form an“, sagt Dr. Götz Baumgarten, bei Evonik verantwortlich für das Membrangeschäft. Auch die Oberfläche der Faser müsse verlässlich so ausfallen, dass sie die gewünschten Trenneigenschaften besitzt. Alles an und in dieser Maschine ist ein wertvolles Betriebsgeheimnis: von der Temperatur des Wasserbads, über das Tempo, mit dem die Maschine läuft, bis hin zur Anzahl der Fäden, die gleichzeitig erzeugt werden.

So langsam der Prozess auch zu laufen scheint, „unsere Konkurrenten im Gas-Separationsmarkt wundern sich, wie schnell wir sind“, sagt Baumgarten stolz. Er meint nicht nur das Tempo, mit dem sich Evonik in den vergangenen Jahren als wichtiger Zulieferer bei der Aufbereitung von Stickstoff oder Biogas etabliert hat, sondern auch die kurze Zeitspanne, in der das Unternehmen neue Anwendungsbereiche erschlossen hat. Der Einsatz von SEPURAN® in der Erdgasaufbereitung ist der jüngste Coup: der Angriff auf einen konservativen Markt, in dem es lange keine echten Innovationen gab. Zumeist wird das Gas mithilfe von Chemikalien auf Stickstoffbasis gereinigt – teuer, wartungsintensiv und wenig umweltfreundlich. Separationsmembranen haben erst einen kleinen Marktanteil, weil sie bislang weniger effizient und haltbar waren. Baumgarten ist jedoch zuversichtlich, dass viele Anlagenbetreiber auf das neue Material aus Österreich umsteigen werden. Die Fabrik in Schörfling ist so geplant, dass sie schnell auf wachsende Nachfrage reagieren kann.

Eigentlich ist das Erdgasgeschäft keins, das man sich als Zulieferer wünscht. Projekte in dieser Branche haben Vorlaufzeiten von 18 bis 24 Monaten: eine große Lieferung und dann wieder lange nichts. „Wenn wir die Maschine einmal eingerichtet haben, dann können wir monatelang ohne Pause produzieren“, sagt Aigner. „Wir laufen 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, das ganze Jahr.“ Die Frage lautet: Wie lässt sich Kontinuität schaffen?

Die Antwort findet sich ein paar Meter hinter der Wickelmaschine, die Faserbündel zu Erdgasfiltern ordnet: In einer zweiten Fertigungslinie wickelt dort ein Apparat, der einem Mühlrad ähnelt, Fäden zu einem Polygon mit meterlangen Kanten auf: „Das nennt man Weife oder Haspel“, erklärt Aigner. Seit jeher wickelt man in Spinnereien Garn so in handhabbare Bündel.

Bei Evonik werden solche Bündel in Biogas-, Stickstoff- und Heliummembranen eingebaut, die Zopf-Form findet man nur bei den Erdgasmembranen. Eine Fabrik stellt also mehrere Produkte her, deren Stückzahl je nach Bedarf hoch- und runtergefahren wird. „So können wir gleichzeitig verschiedene Märkte bedienen und bekommen eine kontinuierliche Produktion hin“, sagt Baumgarten.

In welche Form die Fasern geformt werden – Zopf oder Bündel – hängt davon ab, wie das Gas durch die Apparatur strömen soll. „Bei der Separation von Stickstoff oder Biogas leiten wir es durch den Innenraum der Faser, beim Erdgas außen über die Faser hinweg.“ Für die erste Anwendung eignen sich gerade verlaufende Fasern besser, für die zweite gewickelte. Die Wicklung sorgt dafür, dass das Erdgas gleichmäßig fließt. Genau so schnell, dass die Kohlendioxidmoleküle Gelegenheit haben, durch die Membran in die Hohlräume zu diffundieren, wodurch der Gasstrom immer reiner wird, die Methankonzentration also steigt.

Turmhohe Öfen stehen an den Fabrikwänden eine Halle weiter bereit, um den frischen Faserbündeln das nötige Finish zu verleihen; die Fachleute sprechen von „tempern“. Handarbeit, wie alles, was passiert, sobald die „Ernte“ von der Spinnmaschine genommen wird. Egal ob Bündel oder Zopf – damit aus Fasern Membranmodule werden, ist Präzision nötig. Schließlich sollen die Produkte über viele Jahre ihren Dienst auf Förderplattformen und in Raffinerien versehen.

„Jedes Modul, das wir hier fertigen, hat den Wert einer teuren Armbanduhr“, sagt Baumgarten. Werkbänke statt Fließbänder tragen dazu bei, dass in Schörfling mehr Manufaktur- als Fabrikatmosphäre herrscht. Zunächst werden die Faserbündel sauber abgeschnitten und danach mittels einer Zentrifuge mit Harzpfropfen an jedem Ende verschlossen.

„Potting“ nennt man diesen Vorgang, der komplexer ist, als es den Anschein hat. Wer schon einmal ein Blatt oder ein Insekt in Harz gegossen hat, um einen durchscheinenden Briefbeschwerer herzustellen, stört sich nicht an ein paar Bläschen in seinem Werk – der Briefbeschwerer funktioniert so oder so. Aber bei einem Membranmodul muss jeder Guss perfekt sein, jede Faser gut umschlossen, alles dicht, was dicht sein muss. An der Seite, an der das CO2 aus dem Inneren der Hohlfasern abfließen soll, wird der Pfropfen so weit abgesägt, dass die Faseröffnungen freiliegen. Später wird eine Edelstahlkappe dieses Ende umschließen, in der sich das ausströmende Gas sammelt und durch ein Rohr abgeleitet wird.

Sind die Faserbündel in eine Hülle aus schwarzem Schrumpfschlauch gepackt und mit Edelstahlendstücken versehen, müssen die Module im Einzeltest beweisen, dass sie absolut fehlerfrei sind: Hinter einem Rolltor wartet die Wahrheit in Gestalt einer Druckluftstation, die 20 Minuten lang Realbetrieb simuliert. Zerlegt ein Membranmodul im Test die eingeführte Druckluft nicht sauber genug, wird es wohl auch im Realbetrieb an seiner Aufgabe scheitern. Ein Rollcontainer mit aussortierten Membranen vor der Tür zeigt, dass es Evonik mit seinem Anspruch ernst meint.

Dass die SEPURAN®-Membranen mit dem Erdgasmarkt ein ganz neues Terrain erobern, mit Millionenumsätzen und dem Potenzial für weltweiten Einsatz, scheint hier in Schörfling keinen nervös zu machen. Die Arbeit geht weiter, im Dreischichtbetrieb, konzentriert und gelassen. „Wenn du hektisch wirst, machst du alles nur schlimmer“, sagt Maschinenführer Aigner. Manchmal ist „Pensionistengeschwindigkeit“ genau das richtige Tempo.