Essigsäure: Warum die Basischemikalie von extremer Verknappung betroffen ist

Essigsäure ist jedem bestens bekannt, wenn es um Lebensmittel geht – sie ist in Essiggurken zu finden, in Aufstrichen, Konserven und vielem mehr. Allerdings wird nur etwa drei Prozent der weltweit hergestellten Essigsäure als Speiseessig oder Essigessenz verwendet. Wofür wird also der große Rest eingesetzt und auf welche Industrien wirkt sich die extreme Verknappung in Europa aus – und wie konnte es überhaupt dazu kommen, dass die Preise um das drei- bis Vierfache ansteigen? 

 

Die wichtigsten Endanwendungen und ihre Einsatzbereiche  

Essigsäure ist eine wichtige Basischemikalie mit Anwendungen in verschiedenen nachgelagerten Industrien und zahlreichen industriellen chemischen Prozessen. Die Chemikalie ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für anorganische und organische Verbindungen und wird häufig als Reaktionspartner eingesetzt. Vinylacetatmonomer (VAM) ist die größte Endanwendung für Essigsäure, gefolgt von gereinigter Terephthalsäure (PTA), Ethylacetat und Essigsäureanhydrid. Andere Verwendungen umfassen Monochloressigsäure und Butylacetate. 
 

1. Vinylacetatmonomer (VAM) 

VAM (Vinylacetatmonomer) verbraucht mit einem Anteil von 35,5% (2019) einen Großteil der weltweit produzierten Essigsäure. Die Hauptfunktion von VAM besteht in der Herstellung von Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat, die kumulativ mehr als 80 Prozent der weltweiten VAM-Nutzung ausmachen.Diese Polymere finden in Form von flüssigen Dispersionen, Dispersionspulver, Festharzen und Lösungen ihre Anwendung, insbesondere als Bindemittel im Bau-, Farben- und Lacksektor und als Rohstoff für die Klebstoff-, Papier- und Textilindustrie. 
 

2. Gereinigte Terephthalsäure (PTA) 

Essigsäure dient auch als Lösungsmittel bei der Herstellung von Terephthalsäure mittels Flüssigphasenoxidation. PTA wird hauptsächlich zur Herstellung von Polyesterbeschichtungsharzen verwendet, die in der Herstellung von Automobilen, Geräten, Spulenbeschichtungen, allgemeinen Metallanwendungen und vielem mehr verwendet werden. Ein hoher PTA-Anteil wird weiter zu Polyethylenterephthalat (PET) verarbeitet, welches wiederum in Textilien, Plastikflaschen und Verpackungsmaterialien Verwendung findet. Außerdem ist PTA ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von Polyethern, Riechstoffen und Medikamenten. 
 

3. Acetatester 

Eine andere wichtige Anwendung von Essigsäure umfasst die Formulierung von Acetatestern. Einige dieser Ester, wie zum Beispiel Linalylacetat, werden als Riech- oder Aromastoff verwendet. Ethylacetat (ETAC) ist das am meisten genutzte Lösungsmittel in vielen Industrien (Tinten, Farben und Lacke, Klebstoffe, Verpackungen, Beschichtungen Automotive, Druckchemikalien). Ein ebenfalls sehr häufig genutztes Lösungsmittel im Bereich Farben und Lackherstellung ist Butylacetat (BUTAC).
 

4. Essigsäureanhydrid 

Ein weiterer bedeutender Anteil der Essigsäure wird zu Essigsäureanhydrid umgesetzt, welches hauptsächlich zur Synthese von Aspirin, zur Acetylierung von Salicylsäure, zur Reinigung von Ölverschmutzungen, für Holzschutzanwendungen und mehr verwendet wird. Durch Umsetzung von Essigsäureanhydrid mit Cellulose wird der Kunststoff Cellulose Acetat (Acetylcellulose) hergestellt, der dann weiter zu Textilfasern (Kunstseide), Beschichtungen, Zigarettenfiltern und anderen Kunststoffprodukten verarbeitet wird. Folien aus Cellulose Acetat werden zudem in den optischen Schichten von Computerflachbildschirmen, Handydisplays und anderen LC-Displays verarbeitet. 
 

5. Sonstige Einsatzbereiche

• Lebensmittel: Essigsäure in Lebensmittelqualität wird als Säuerungsmittel für Lebensmittel benutzt (E 260). Es findet Verwendung bei der Herstellung von Essigessenzen (z.B. Salatsaucen) und Konserven (Gewürzgurken, Senf, Fisch, Gemüse, Obst etc.). Salze der Essigsäure werden als Konservierungsstoff für Lebensmittel (z.B. in Backwaren) eingesetzt. Auch verschiedene Milchprodukte werden unter Verwendung von Essigsäure hergestellt. Das Einlegen und Abwaschen von frischem Fleisch geschieht ebenfalls mit Hilfe von Essigsäure.
• Pharmazeutische Industrie: Essigsäure in pharmazeutischer Qualität findet nicht nur Verwendung in Arzneimitteln wie Aspirin und Paracetamol. Darüber hinaus eignet sich die Säure als Desinfektionsmittel, Ätzmittel bei Warzen und Hühneraugen, durchblutungsförderndes Mittel und vieles mehr.
• Parfüm und Kosmetik: In der Parfümindustrie wird vorrangig chemisch reine Essigsäure für die Herstellung von Essigsäureester (z. B. Borneol und Geraniol) verwendet, die wiederum als Lösungsmittel für Kosmetika und Parfüms (Riechstoffe) eingesetzt werden. Essigsäure wird auch zum Ansäuern von Hygiene- und Kosmetikprodukten verwendet, etwa zum Peeling.
• Textil- und Lederindustrie: Neben der Herstellung von Textilfasern und Geweben dient Essigsäure zur Einstellung des pH-Wertes auf den gewünschten Wert in Färbeprozessen und zur Herstellung von Griffveredelungs- und Imprägniermitteln. In der lederverarbeitenden Industrie wird Essigsäure für die Entkalkung von Häuten verwendet.
• Kautschuk-Industrie: Um Kautschuk zu erhalten, wird der Naturlatex mit Essigsäure in geringer Konzentration zur Gerinnung (Koagulation) gebracht. Rund 70 Prozent des Kautschuks dienen zur Produktion von Autoreifen. Der Rest wird zur Herstellung verschiedenster Latexprodukte eingesetzt, z.B. Abgussformen, Dichtungsprofile, Schaumstoffe, Handschuhe, Luftballons oder Radiergummis.
• Galvanik-Industrie: Als Beizsäure und in elektrolytischen Metallabscheidungsbädern.
• Fotografische Industrie: In der Fotolaborpraxis der analogen Fotografie wird verdünnte Essigsäure (3–5 %) zur pH-Einstellung (Stoppbäder etc.) eingesetzt.
• Ölexploration: Hilfsmittel in Bohrschlämmen.
• Haushaltschemie: Mengenmäßig von geringer Bedeutung sind Anwendungen im Haushalt als Reinigungsmittel bei Kalkablagerungen.

 

6. Fazit: Flaschenhals

In letzter Zeit wurde die Verknappung auch in der Lebensmittelproduktion schlagend. Neben der bereits bestehenden Citronensäure-Verknappung könnte dies zu einer Gefährdung der Lebensmittelproduktion führen. Kritisch könnte sich auch die Situation in der Pharmaindustrie entwickeln, wenn Essigsäure für die Produktion wichtiger Medikamente fehlt, allen voran Massenmedikamente wie Aspirin. 

Die Bauindustrie kämpft ebenso mit drastischen Preiserhöhungen bei vielen Rohstoffen, die für die Herstellung von bauchemischen Produkten notwendig sind. Dazu gehören auch wichtige Zuschlagstoffe wie Polymere und Latex, Farben Klebstoffe und Beschichtungen – Materialien, zu deren Herstellung Essigsäure essentiell ist. 

Der Flaschenhals macht sich inzwischen auch bei den Herstellern von Gummi- und Kunststoffwaren stark bemerkbar, wo es an so gut wie allen Rohstoffen mangelt. Das bekommen dann andere Branchen zu spüren, wo es an Verpackungsmaterial fehlt. Bei vollen Auftragsbüchern werden viele Unternehmen in Handwerk, Gewerbe und Industrie bald nicht mehr produzieren können. 
 

Was sind die Ursachen der Essigsäure Verknappung?

Die Marktgröße für Essigsäure wurde 2020 auf knapp 16.000 Kilotonnen geschätzt, wobei in China 54% der weltweiten Produktion hergestellt werden, gefolgt von den Vereinigten Staaten mit 17%. Etwa 75% der globalen Essigsäure Kapazität werden nach dem Methanol-Kohlenmonoxid-Verfahren hergestellt, das auch als Carbonylierung von Methanol bezeichnet wird. Die globale Produktion von Essigsäure ist somit zum Großteil von petrochemischen Grundstoffen wie Methanol abhängig.
 

1. Ölfördermenge wächst nur langsam 

Europa bezieht den größten Teil seiner Essigsäure aus den USA, die Essigsäure nach dem Methanol-Kohlenmonoxid-Verfahren produziert. Der Einbruch der Ölfördermengen, als Folge der weltweiten Shutdowns und des gesunkenen Treibstoffverbrauchs, hat zu einer extremen Verknappung von Petrochemikalien wie Methanol geführt. Infolgedessen ist auch die Essigsäureproduktion in erheblichem Ausmaß reduziert. 

Zuletzt war die Ölförderung vor allem durch die Corona-Lage in Indien und Japan belastet, da in beiden Ländern Einschränkungen der Mobilität beschlossen wurden. In anderen Ländern der Welt wie den USA und China läuft die Wirtschaft besser, wodurch auch die Nachfrage nach Rohöl wieder steigt. Laut OPEC gibt es aber nur wenige Anzeichen für eine Erholung der US-Ölförderung. 
 

2. Niedrige Exporte aus USA als Folge des Wintersturms

Die Verknappung des Essigsäureangebots in Europa wurde durch die Stilllegung der meisten Anlagen im US-Golf Mitte Februar 2021 nach dem Wintersturm noch verschärft. Mehrere große Lieferanten setzten europäische Kunden in Folge des Frostes auf Zuteilung und reduzierten die Liefermengen in Kontrakten und auf dem Spotmarkt. Inzwischen läuft die Produktion von US-Essigsäure zwar wieder langsam an, die verfügbaren Mengen für Exporte nach Europa bleiben aber niedrig. Ursache dafür sind niedrige Produktionsraten aufgrund von Problemen bei der Beschaffung von Rohstoffen wie Methanol und anhaltende Reparaturarbeiten. 
 

3. Ausweichen auf Asien derzeit schwierig 

Da die Produktion in der westlichen Hemisphäre recht knapp ist, versuchen Lieferanten Essigsäure aus Asien zu beziehen - was derzeit eine echte Herausforderung darstellt. Gründe hierfür sind die hohe Nachfrage in Asien, Verzögerungen bei der Verschiffung durch die Blockade des Suezkanals und eine Reihe von Anlagenausfällen in China. Die Wiederauffüllung der Lagerbestände in Indien und Lieferengpässe in Europa haben die Preisrallye noch weiter angeheizt. 
 

4. Container bleiben Mangelware

Zusätzlich wird die Situation durch lange Transportlaufzeiten und die eingeschränkte Verfügbarkeit von See- und Landfrachtkapazitäten eingeschränkt. Die maritime Lieferkette ist weiterhin brüchig, es fehlen Container und die Frachtraten gehen immer noch hoch. Das treibt die Kosten für Transportunternehmen und wird zwangsläufig auch die Endverbraucher erreichen. 
Führungskräfte von AP Moller-Maersk A-S, dem weltweit führenden Containertransportunternehmen, sehen für den Rest des Jahres 2021 keinen Rückgang der Seefrachttarife. Selbst wenn es soweit ist, erwarten sie keine Rückkehr zum günstigen Seefrachtdienst des letzten Jahrzehnts. 
 

Wie entwickeln sich Verfügbarkeit und Preise bei den wichtigsten Derivaten?

Die Preise für Essigsäure werden hauptsächlich von den Preisen für Rohstoffe und Methanol sowie von der nachgelagerten Nachfrage nach seinen Derivaten bestimmt.

• VAM: Die Preissteigerungen aufgrund der starken Angebotsknappheit werden bestehen bleiben, da die Nachfrage robust bleibt und keine Abschwächung als Folge der steigenden VAM-Preise zu verzeichnen ist. 
• PTA: Die europäische Versorgung mit gereinigter Terephthalsäure (PTA) ist aufgrund der begrenzten inländischen Produktion und der weiterhin begrenzten Importverfügbarkeit sehr knapp. Die Nachfrage nach PTA bleibt stark. Viel wird von der Öffnung der Wirtschaft und Veranstaltungen abhängen, die traditionell die Umsatzsteigerung von nachgelagerten PET-Produkten unterstützen.
• ETAC: Die europäischen Spotpreise für Ethylacetat (Etac) sind auf hohem Niveau stabil. Das Angebot bleibt aber aufgrund der eingeschränkten Verfügbarkeit von Essigsäure knapp.
• BUTAC: Die europäischen Spotpreise für Butylacetat (Butac) sind derzeit stabil. Das Angebot bleibt aber aufgrund der Force Majeure eines europäischen Großproduzenten, fehlender Importe und Verknappungen von vorgelagerten Produkten wie Propylen, n-Butanol und Essigsäure sehr knapp.

 

Fazit: Auswirkungen der Essigsäure Verknappung

Viele Branchen und besonders die chemische Industrie erleben zurzeit eine außergewöhnliche Verknappung von Rohstoffen, einhergehend mit teils massiven Preissteigerungen wichtiger Vorprodukte. Die Verschiebung der Warenströme hat sich inzwischen derart zugespitzt, dass selbst die Bedarfe einer Grundchemikalie wie Essigsäure nicht mehr vollständig gedeckt werden können.


www.donauchem.at

Weiterführende Links:
ICIS - acetic acid