Der Kohleausstieg ist beschlossen. Ab 2030 soll in Deutschland keine Kohle mehr abgebaut werden. Regionen wie das Rheinland müssen daher umdenken. Mit dem BioökonomieREVIER hat die Landesregierung von NRW bereits 2020 den Weg für ein biobasiertes und nachhaltiges Wirtschaften geebnet. Um den Strukturwandel voranzutreiben, müssen entsprechende Innovationen aus Forschung und Entwicklung jedoch schnellstmöglich in die Praxis kommen. Eine vom Fraunhofer-Institut UMSICHT entwickelte Pyrolyseanlage zur Gewinnung nachhaltiger Kohlenwasserstoffe aus Biomasse ging nun am Forschungsstandort des Energiekonzerns RWE in Niederaußem in Betrieb.

Testlauf für Fraunhofer-Pyrolyseanlage

Grundlage des vom Fraunhofer-Institut entwickelten Forschungsreaktors ist das sogenannte TCR-Verfahren – ein Pyrolyseprozess, der nach dem Prinzip des thermokatalytischen Reformierens arbeitet und einen nachgelagerten Reformierungsschritt beinhaltet. „Das TCR-Verfahren ist ein Prozess, der viel Potenzial hat, um synthetische Kraftstoffe zu erzeugen. Deswegen testen wir in Niederaußem diese Technologie, um sie noch effizienter und kostengünstiger zu gestalten“, so RWE-Projektleiterin Natividad Jordan Escalona.

Klärschlamm als Kohlenwasserstoff-Quelle

In Niederaußem soll die Pilotanlage Klärschlamm in ein wasserstoffreiches Gas, in Karbonisat und Öl umwandeln. Diese können später zu CO₂-armen Kraftstoffen oder anderen Chemieprodukten weiterverarbeitet werden. So soll etwa die Ölphase aus dem Prozess zur Herstellung hochwertiger flüssiger Kohlenwasserstoffe und Kraftstoffe genutzt werden. Der Feststoff Karbonisat, auch als Klärschlammkohle bezeichnet, wird wiederum testweise in einer Anlage zur Hochtemperaturkonversion eingesetzt, um den Phosphoranteil aus dem Klärschlamm zurückzugewinnen. Die Anlage wurde ebenfalls im Zuge des Vorhabens ITZ CC von RWE errichtet. Das Karbonisat könnte aber auch der Erzeugung von Aktivkohle oder Wasserstoff dienen.

Potenzial zur Verwertung weiterer Rest- und Abfallstoffe

Auch andere biogene Reststoffe wie Gärreste aus Biogasanlagen könnten hier als Rohstoffbasis und damit nachhaltige Kohlenwasserstoff-Quelle dienen, wie Johannes Neidel, Projektleiter bei Fraunhofer, erklärt. „Wir zielen auf die Verwertung biogener Rest- und Abfallstoffe in einem breiten Spektrum ab, welche in hochqualitativen Produkten mündet. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei zum einen auf den erzeugten flüssigen Kohlenwasserstoffen, welche in Form von Öl mit vergleichbaren Eigenschaften zu fossilem Rohöl anfallen, und zum anderen auf einem stabilen Langzeitbetrieb.“ Darüber hinaus wollen die Fraunhofer-Forschenden die Pyrolyseanlage weiter optimieren und automatisieren.

Die Pilotanlage wurde im Rahmen des Verbundprojektes „ITZ CC“ entwickelt und vom Land NRW gefördert. An dem Projekt beteiligt sind neben den Fraunhofer-Forschenden die RWE Power AG und die Ruhr-Universität Bochum.

bb