Noch immer werden die meisten Fahrzeuge über Verbrennungsmotoren betrieben. Diese wiederum benötigen Treibstoff, meist Benzin, dessen Herstellung und Verbrennung extrem umweltschädlich sind. Deshalb arbeiten Forschende am Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM in Mainz zusammen mit zwölf Forschungsgruppen aus sieben Ländern im EU-Projekt BIOGO an einer Technologie zur Erzeugung eines ökologisch unbedenklichen Biosprits.

Treibstoff aus Holzabfällen

Als Rohmaterial verwenden sie Holzabfälle und Baumrinden. Beides ist in großen Mengen verfügbar. Auch ist die Nutzung klimaneutral, da nicht mehr Kohlendioxid freigesetzt wird, als die Bäume zuvor bei ihrem Wachstum aufgenommen haben. Ein weiterer Vorteil: Der Treibstoff aus Holzabfällen kann fast überall hergestellt werden. „Ein wichtiger Baustein des BIOGO-Konzepts ist eine dezentrale Produktion“, betont Gunther Kolb vom Fraunhofer IMM, der das EU-Projekt koordiniert hat. „Um dies zu realisieren, haben wir mobile Produktionseinheiten entwickelt, die sich in Containern unterbringen und dort installieren lassen, wo sie gerade gebraucht werden.“

Mobile Produktionseinheiten

Der Prototyp der neuen Anlage, die Abfallprodukte der Holzindustrie in hochwertiges Benzin verwandelt, steht in Mainz: „Ziel des BIOGO-Projekts war es, eine Anlage zu entwickeln, die sich in einen 40-Fuß-Container mit den Standardmaßen 12 mal 3 mal 3 Metern unterbringen lässt, der alle Verfahrens- und Prozessschritte beinhaltet“, erläutert Kolb.

Bevor die Holzabfälle die Mainzer Anlage erreichen, werden sie erhitzt, bis sich ein dunkles, zähflüssiges Pyrolyseöl bildet. Diese Prozessstufe wurde von dem italienischen Unternehmen Spike Renewables entwickelt. Das zähflüssige Öl wird dann in der mobilen Anlage weiterverarbeitet. Die Reaktionskammern hierfür haben die Fraunhofer-Forscher entwickelt. Der erste Reaktor verwandelt das Pyrolyseöl unter Zufuhr von Wärme, Luft und Wasserdampf in Synthesegas. Daraus wird im zweiten Schritt Methanol gewonnen. „Die Herausforderung lag darin, den Prozess so zu optimieren, dass am Ende ein Treibstoff herauskommt, der sich chemisch nicht von Normalbenzin unterscheidet“, so Kolb.

Effizienz und Sicherheit auf kleinstem Raum

Damit der komplizierte Prozess trotz begrenztem Raum effizient stattfinden kann, haben Wissenschaftler der Firma Teer Coatings eine Methode entwickelt, mit der sich winzige Cluster von katalytisch aktiven Substanzen auf Oberflächen aufbringen lassen. Dadurch entstehen sogenannte Nanokatalysatoren.

Schließlich musste die mobile Produktionsanlage nicht nur räumlich in den Container passen, sondern auch alle Anforderungen an Sicherheit und Brandschutz erfüllen. Das Know-how hierfür steuerten Fraunhofer-Forschende und die Microinnova Engineering aus Österreich bei. Die Containertechnik stammt von der Firma Evonik. Der Prototyp ist bereits so konzipiert, dass auch größere Reaktoren darin Platz finden.

Ob es das sogenannte Holzbenzin in naher Zukunft auf den Markt schafft, hängt Kolb zufolge von den politischen Rahmenbedingungen ab. Unabhängig davon will das BIOGO-Team die Anlage weiterentwickeln. Das Ziel: Pro Tag sollen bis zu 1.000 Liter Ökotreibstoff produziert werden.

jmr