Kohlenstoff-Kreislauf
Das Fraunhofer IKTS verstärkt sich: Seit Jahresbeginn zählt die Freiberger Forschungsgruppe Kohlenstoff-Kreislauftechnologien KKT dazu. Die Kompetenzen beider Einrichtungen sollen kombiniert werden.
„Neue Rohstoffressourcen für eine grüne Industrie“
Zum 1. Januar hat das Fraunhofer IKTS die Freiberger Forschungsgruppe Kohlenstoff-Kreislauftechnologien KKT integriert. Damit will das Institut weitere Synergien in den Elektrolyse-, Wasserstoff- und Power-to-X-Technologien heben und nachhaltige Kohlenstoffquellen für die Kreislaufwirtschaft erschließen.
Wie das IKTS mitteilt, sollen am neuen Standort in Freiberg chemische Recyclingverfahren wie die Pyrolyse oder Gasifizierung optimiert und im großtechnischen Maßstab erprobt werden. Bei diesen Prozessen werden Kunststoffe, Biomassen oder fossile Mischabfälle in kleinere Moleküle zerlegt, sodass sie als Synthesegase, Monomere oder andere Zwischenprodukte in der chemischen Industrie wieder einsetzbar sind. Hierfür betreiben die Forschenden am Standort eine Pyrolyseplattform sowie – in Kooperation mit der TU Bergakademie Freiberg – Anlagen zur Gasifizierung, um verschiedene Fragestellungen zu untersuchen.
Als Fragestellungen nennt das IKTS unter anderem: Welche Abfallfraktionen lassen sich in welche Art Grundstoffe überführen? Wie müssen die Prozesse gefahren werden, um Korrosion oder Anbackungen zu vermeiden oder eine bestimmte Reinheit der Produkte zu erreichen? Nicht zuletzt soll auch die Frage der Wirtschaftlichkeit beantwortet werden.
Kombination mit elektrochemischen Konversionsprozessen
„Wir wollen künftig eine möglichst CO2-emissionsarme, effiziente und ressourcenschonende Nutzung von Kohlenstoffquellen ermöglichen“, erklärt Professor Martin Gräbner, Leiter der neuen Außenstelle in Freiberg und Professor für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen an der TU Bergakademie Freiberg. „Dabei muss regenerativ erzeugter Strom die Basis bilden, der z. B. als grüner Wasserstoff über spezielle Syntheseprozesse einbezogen wird. Hier knüpfen wir optimal an die Kompetenzen im IKTS an.“
Kombiniert man die chemischen Recyclingprozesse mit elektrochemischen Konversionsprozessen wie der Hochtemperatur-Elektrolyse oder Syntheseprozessen wie der Fischer-Tropsch-Synthese, könnten einerseits höherwertige Produkte wie synthetisches Kerosin hergestellt und andererseits hohe Wirkungsgrade erzielt werden, erklärt das IKTS. Erst die Kopplung von Stoff-, Energie- und Wärmeströmen in Summe führe zu Verfahrenskonzepten, die einen deutlichen Mehrwert gegenüber bisherigen Ansätzen bieten.
„Das IKTS hat langjährige Erfahrung mit Technologien zur Wasserstofferzeugung und -nutzung“, sagt Professor Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer IKTS. „Hier sind die Hochtemperatur-Elektrolyse und Fischer-Tropsch-Synthese absolute Kerntechnologien. Mit der erweiterten Expertise im Bereich der Kohlenstoff-Kreislauftechnologien sind wir nun in der Lage, neue Rohstoff- und Energieressourcen für eine grüne Industrie bereitzustellen.“
