Power-to-Chemicals KIT prämiert Innovationen: CO2 als industrieller Rohstoff und das Prinzip der Strahlungskühlung

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CO₂ als klimafreundlicher Rohstoff, ein Kühlsystem ohne Strom und umweltfreundliche Chemikalien für Kunststoffe – das KIT zeichnete Projekte mit zukunftsweisenden Technologien aus. Insgesamt 10.000 Euro und Unterstützung beim Technologietransfer in die Praxis sind der Anreiz.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat im Rahmen des Neuland-Innovationswettbewerbs zukunftsweisende Technologien ausgezeichnet, die das Potenzial besitzen, die industrielle Rohstoffbasis und Produktionsprozesse nachhaltig zu verändern. Im Zentrum steht dabei die Defossilisierung chemischer Wertschöpfungsketten.

Elektrochemische Umwandlung von CO₂ in Acetat

Forscher des KIT haben im Projekt „PEReCO₂“ eine neue Methode entwickelt, um Kohlendioxid (CO₂) in einen chemischen Grundstoff umzuwandeln. Für diesen Ansatz erhielt das Team den ersten Platz des Neuland-Innovationspreises. Die Technologie nutzt Strom aus erneuerbaren Energien und kann dabei helfen, die Chemieindustrie klimafreundlicher zu gestalten, indem sie eine Alternative zu fossilen Rohstoffen wie Erdöl bietet.

Da CO₂ Kohlenstoff enthält – einen wichtigen Baustein für die chemische Industrie –, nutzt das neue Verfahren das Gas zur Herstellung von Acetat. Dieser Stoff wird beispielsweise für Kunststoffe, Lacke oder Lösungsmittel verwendet. Das System ist so aufgebaut, dass es auch für große Anlagen ausgelegt ist. Es arbeitet mit Strom und speziellen Materialien aus Kupfer, um die chemische Reaktion effizient ablaufen zu lassen.

Neues Verfahren soll Emissionen und Erdölverbrauch senken

„Der Prozess bietet mehrere Vorteile für eine nachhaltigere Chemieproduktion. Er kommt ohne fossile Rohstoffe aus, steht nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und ermöglicht eine direkte Wertschöpfung aus CO₂“, sagt Professor Matthias Franzreb, Leiter der Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme am Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT. Das Team plant nun die Weiterentwicklung der Technologie für die industrielle Nutzung oder mögliche Ausgründungen.

Weitere prämierte Verfahren: Kühlung und Alltagschemikalien

Neben „PEReCO₂“ zeichnete das KIT zwei weitere Projekte aus:

• Platz 2 (Universe Refrigerator): Ein Kühlsystem, das ohne Strom auskommt. Das Team um Dr. Gan Huang und Haiying Cheng vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT nutzt das Prinzip der Strahlungskühlung: Ein spezielles Material gibt Wärme an den Himmel ab und sorgt so für Kühlung – selbst bei Sonneneinstrahlung. Das modulare System eignet sich besonders für Anwendungen ohne stabile Stromversorgung, etwa zur Lagerung von Lebensmitteln.

• Platz 3 („GreenGen-OME“): Dieses Projekt entwickelt Verfahren zur Herstellung umweltfreundlicherer Chemikalien, zum Beispiel für Kunststoffe, Kraftstoffe oder Lösungsmittel. Das Team um Professor Jörg Sauer vom Institut für Katalyseforschung und -technologie des KIT nutzt gezielt chemische Reaktionen, um die Eigenschaften der Stoffe an unterschiedliche industrielle Anforderungen anzupassen. Aktuell arbeitet das Team daran, das Verfahren vom Labor- in einen größeren Maßstab zu übertragen.

Effizientere Herstellung von Batterien

Den Technologietransferpreis erhielt das Projekt „EXINOS2“. Das Team von Stefan Gartzke, Sebastian Schabel und Professor Jürgen Fleischer vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT entwickelte einen neuen, kontinuierlichen Prozess zur Herstellung von Batterien, wie sie etwa in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Das kann die Produktion schneller, flexibler und effizienter machen.

Hintergrund zum Neuland-Wettbewerb

Mit dem Neuland-Innovationswettbewerb unterstützt das KIT jedes Jahr Ideen mit Potenzial für die Praxis. Forscher und Promovierende können ihre Projekte einreichen und erhalten Preisgelder von insgesamt 10.000 Euro sowie Unterstützung beim Technologietransfer in Wirtschaft und Gesellschaft.

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