Chemie- und Energiesektor lösen sich von fossilen Rohstoffen
Das estnische Deep-Tech-Start-up New Standard Oil hat die Technologien zur
thermischen Biomasseverwertung der deutschen Forschungsorganisation
Fraunhofer zu einer einheitlichen modularen Plattform zusammengeführt und
den ersten industriellen Prototypen in Betrieb genommen. Ziel ist es,
bislang ungenutzte Bioabfälle in ganz Europa in wertvolle erneuerbare
Produkte umzuwandeln.
Der globale Übergang zu einer zirkulären Kohlenstoffwirtschaft erfordert
Technologien, die Biomasseressourcen in erneuerbare Materialien,
Chemikalien und Energieprodukte umwandeln, beispielsweise in funktionale
Biokohle, hochwertiges Bioöl, Synthesegase für die Kraftstoffproduktion
oder funktionelle Proteine. Obwohl zahlreiche Einzeltechnologien für die
Biomasseverarbeitung verfügbar sind, bleibt ihre Integration zu
wirtschaftlich tragfähigen industriellen Systemen, die wettbewerbsfähige
Produkte für die Metallurgie-, Chemie-, Baustoff-, Landwirtschafts- und
Energiesektoren erzeugen, weiterhin eine große Herausforderung.
New Standard Oil, das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und
Bioverfahrenstechnik IGB sowie das Fraunhofer-Institut für Umwelt-,
Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben gemeinsam mit der
Validierung des ersten Prototyps des Konzepts UNIFORMER© auf TRL-6-Niveau
begonnen.
Das Projekt ist das Ergebnis einer mehrjährigen Zusammenarbeit der drei
Partner. Das Fraunhofer IGB bringt seine Expertise in der Behandlung mit
überhitztem Wasserdampf und der Biomasseverwertung ein, während das
Fraunhofer UMSICHT umfangreiches Know-how im Bereich Thermo-Catalytic
Reforming (TCR) und weiterer thermochemischer Prozesse beisteuert. New
Standard Oil konzentriert sich auf Systemintegration, Reaktorentwicklung
und die Kommerzialisierung der Technologie und hat die Architektur der
Plattform UNIFORMER© entwickelt, auf der das aktuelle Prototypenprogramm
basiert.
Im Rahmen des Projekts UNIFORMER© untersuchen die Partner, wie bestehende
Biomasseverwertungstechnologie
Gesamtsystem verbunden werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Systemen, die meist für eine einzelne Prozesskette optimiert sind,
ermöglicht UNIFORMER© eine Anpassung des Verfahrens an die Eigenschaften
der verfügbaren Biomasseressourcen. Künftig soll dies Unternehmen dabei
unterstützen, ein besseres Gleichgewicht zwischen Wirtschaftlichkeit,
Ressourceneffizienz und Umweltwirkung zu finden.
Im Projekt wird außerdem die von New Standard Oil entwickelte und durch
eine Patentanmeldung geschützte Methode sowie Vorrichtung zur
Prozessintegration bewertet, mit der thermochemische Technologien zu einem
kontinuierlichen Produktionsprozess verbunden werden können. Die
Eliminierung von Schleusensystemen und mechanischen Übergabepunkten
reduziert die Kosten der Biomasseverwertung und erhöht gleichzeitig die
energetische Flexibilität.
Kommentare der Projektpartner:
Tommy Biene, Gründer und Geschäftsführer von New Standard Oil:
»Bei erfolgreicher Validierung kann unsere Plattform dazu beitragen,
Millionen Tonnen bislang ungenutzter Bioabfälle in ganz Europa in
wertvolle erneuerbare Produkte umzuwandeln. Schon heute können wir
untersuchen, wie thermische Umwandlungstechnologien mit unterschiedlichen
Atmosphären- und Temperaturbedingungen zu einem einzigen kontinuierlichen
Prozess kombiniert werden können. Unser Ziel ist es, eine flexible
Plattform zu demonstrieren, die an unterschiedliche Biomasserohstoffe und
zukünftige industrielle Anwendungen angepasst werden kann.«
Dr. Antoine Dalibard, Fraunhofer IGB:
»Die Trocknung und Torrefizierung mit überhitztem Wasserdampf bieten eine
effiziente Möglichkeit, biogene Reststoffe wie Heu oder Gärreste für die
weitere thermochemische Verarbeitung vorzubereiten. Die Homogenisierung
des Materials und eine gezielte milde thermische Vorbehandlung schaffen
die Voraussetzungen für eine stabile und effiziente Pyrolyse oder ein
Thermo-Catalytic Reforming (TCR). Im Projekt UNIFORMER© untersuchen wir,
wie diese Technologien zur Herstellung hochwertiger erneuerbarer
Kohlenstoffprodukte beitragen können.«
Dr. Robert Daschner, Fraunhofer UMSICHT:
»Eine zirkuläre Kohlenstoffwirtschaft benötigt Lösungen, die
Prozesseffizienz, Rohstoffflexibilität und industrielle Skalierbarkeit
miteinander verbinden. Diese Zusammenarbeit bietet die Möglichkeit zu
erforschen, wie sich ergänzende Verwertungstechnologien zu einem
ganzheitlichen System kombinieren lassen.«
Beitrag zur Entwicklung der Bioökonomie
Durch die Integration verschiedener Biomasseverwertungstechnologie
eine modulare Plattform möchten die Projektpartner die regionale Nutzung
von Biomasseressourcen direkt an ihrem Entstehungsort stärken. Die
Ergebnisse des laufenden Validierungsprogramms werden zunächst dazu
beitragen, das technische und wirtschaftliche Potenzial von zwei
integrierten Biomasseverwertungslösungen für den zukünftigen industriellen
Einsatz zu bewerten. Darüber hinaus ist die Erprobung von zwei weiteren
Systemarchitekturen geplant.
Nächste Schritte
Derzeit werden Versuche mit dem Prototypsystem in Tallinn durchgeführt.
Die Ergebnisse dieser Tests werden die Richtung der nächsten
Entwicklungsphase bestimmen und zukünftige Pilotprojekte sowie
Industriepartner unterstützen. Darüber hinaus prüft New Standard Oil
Möglichkeiten einer zukünftigen Zusammenarbeit innerhalb des bayerischen
Bioökonomie-Ökosystems, einschließlich potenzieller Aktivitäten im
BioCampus-Bereich des Hafens Straubing-Sand.
