CO2 als Rohstoff So sollen regionale Kreislauftechnologien die Energie- und Rohstoffsouveränität sichern

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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Der Ausbau regionaler Stoffkreisläufe ist ein zentrales Element, um die mitteldeutsche Industrie unabhängig von fossilen Rohstoffen zu machen. Ein Baustein dieser Strategie ist eine sächsische Initiative zur Erschließung regionaler CO₂-Quellen für die Chemie- und Kraftstoffindustrie.

CO₂ aus nachhaltigen Quellen, wie Biogas, kommt beim Ausbau regionaler Rohstoffkreisläufe eine besondere Bedeutung zu. Der darin enthaltene Kohlenstoff kann über katalytische und elektrochemische Verfahren sowie den nachfolgenden Stoffsynthesen in wesentliche Grundstoffe für die Chemieindustrie sowie in grünes Kerosin für die Luftfahrt umgewandelt werden. Ein schlagkräftiges Konsortium bestehend aus den Forschungseinrichtungen Fraunhofer IKTS, TU Bergakademie Freiberg und TU Dresden mit den sächsischen Unternehmen Ökotec-Anlagenbau, Sunfire und DBI Gas- und Umwelttechnik hat in mehreren Projekten bereits erfolgreich nachgewiesen, wie dies im industrienahen Maßstab funktionieren kann. Gemeinsam mit der EDL Anlagenbaugesellschaft ist nun die Skalierung in den großindustriellen Maßstab geplant. Das Fraunhofer IKTS bringt dabei unter anderem seine langjährigen Kompetenzen bei keramischen Elektrolysezellen und der Entwicklung von Anlagenkonzepten ein, die seit 2019 in der Biogasanlage Thallwitz validiert werden.

Für eine wirtschaftliche Produktion hochwertiger Basischemikalien auf Basis von regionalen biogenen Reststoffen ist eine Skalierung der Konversionsprozesse und Anlagen erforderlich. Hierzu sind im gemeinsamen Projekt mit dem erfahrenen Anlagenbauer EDL weitergehende Untersuchungen zur Prozessoptimierung geplant, die auch die Aufbereitung der Produkte aus der Fischer-Tropsch-Synthese umfassen. Das Projektkonsortium führt zudem eine Standortanalyse durch, um einen geeigneten Standort für eine Anlage im technisch relevanten Maßstab zu identifizieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen erfolgen eine techno-ökonomische Bewertung des Verfahrens, die Auslegung einer Anlage sowie Vorbereitungen zur Umsetzung an einer bestehenden Biogasanlage im mitteldeutschen Revier.

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Die Arbeiten gliedern sich in bestehende Projekte der Region am Chemiepark Böhlen, der Raffinerie in Leuna sowie am Flughafen Leipzig/Halle ein, wo die regionale Produktion von synthetischem Kerosin hinsichtlich ökonomischer und technologischer Fragestellungen evaluiert wird. In enger Abstimmung mit dem IPCEI-Vorhaben Hy-Kero werden zudem weitere Verfahren zur Nutzung von Biogas entwickelt. Im Zusammenspiel entstehen länderübergreifend wichtige Weichenstellungen für eine nachhaltige Versorgung der mitteldeutschen Industriezentren mit Energie und Rohstoffen.

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