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Nachwachsende Rohstoffe gezielter einsetzen
Nachwachsende Rohstoffe und synthetische Kohlenstoffverbindungen sind knapp und teuer. Sie sollten in Bereichen wie der chemischen Industrie eingesetzt werden – und nicht als Energieträger, so die Experten des ifeus – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH.
Detaillierte Empfehlungen finden sich im Bericht zu Magic unter
https://www.ifeu.de/projekt/magic
Viele Reststoffe wie Stroh oder Grüngut aus der Landschaftspflege (sogenannte lignozellulosische Reststoffe) werden zu großen Teilen nicht genutzt. Andere wie Waldrestholz werden derzeit vor allem zur energetischen Nutzung verbrannt. Wärme kann und sollte aber mittelfristig etwa über Wärmepumpen mit Ökostrom erzeugt werden.
Der knappe erneuerbare Kohlenstoff ist zu kostbar für diese dekarbonisierbaren Anwendungen. Damit diese Reststoffe künftig effizient in Produkte wie Chemikalien oder Flugtreibstoffe umgewandelt werden können, werden jetzt neue Technologien entwickelt.
Das Projekt Unravel hat untersucht, wie neue Prozesse und Wertschöpfungsketten für Chemikalien und Baustoffe (Isolierschaumplatten, Bitumen-Dichtbahnen etc.) aufgebaut werden können.
Aus Nachhaltigkeitssicht entscheidende Fortschritte waren dabei:
- Der Prozess kann nun verschiedene Reststoffe bei konstanter Produktqualität flexibel nutzen - je nach nachhaltiger Verfügbarkeit.
- Die Energieeffizienz des Hauptverfahrens (Organosolv) wurde deutlich gesteigert.
- Ein technischer Flaschenhals wurde identifiziert, der bisher dafür verantwortlich ist, dass besonders derzeit kaum genutzte Reststoffe weniger effizient umgewandelt werden können.
Konkrete weitere Schritte, wie der Prozess sowohl aus Rohstoff- wie auch Produktperspektive zukunftssicher weiterentwickelt werden könnte, sind in den Berichten aufgeführt (Link: https://www.ifeu.de/projekt/unravel).
Lignozellulosische Reststoffe können ebenso mittels Pyrolyse als Ausgangsstoff für Bio-Öl dienen. Ein im Projekt BioMates entwickeltes Verfahren verwendet grünen Wasserstoff, um das Bio-Öl für eine problemlose Einspeisung in Erdöl- Raffinerien aufzubereiten. Durch den Teilersatz von Erdöl in Raffinerien durch Bio-Öl können relativ kurzfristig Treibhausgas-Emissionen reduziert werden.
Dies ist aus Nachhaltigkeitssicht dringend nötig. Langfristig könnte vor allem der Anteil der Raffinerieprodukte für die Chemie, Flug- und Schiffstreibstoffe
ausgebaut werden. Die Nachhaltigkeitsbewertung ist unter https://www.ifeu.de/projekt/biomates verfügbar.
Im Projekt eForFuel wurde nicht Biomasse als Kohlenstoffquelle, sondern die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus CO2 aus industriellen Punktquellen (hier: Gichtgas) sowie der Luft untersucht. Dieses kann in einer Elektro-Bioraffinerie unter Einsatz von erneuerbarem Strom und Wasser zu Ameisensäure umgewandelt und in einem Bioreaktor mit Hilfe von Mikroorganismen fermentiert werden. Als Endprodukte entstehen synthetische Kraftstoffe wie z.B. Propan und Isooktan. Haupterkenntnisse aus diesem Projekt:
- Erneuerbarer Kohlenstoff kann in weit größeren Mengen gewonnen werden, wenn er aus CO2 statt pflanzlicher Biomasse stammt. Allerdings ist auch in diesem Fall eine effiziente Verwendung entscheidend, weil die Nutzbarmachung mit hohem Energieaufwand verbunden ist.
- Es konnten viele Verbesserungsoptionen identifiziert werden. Bis zu einer Marktreife wird aber noch einige Entwicklungsarbeit benötigt.
Details und Berichte sind unter https://www.ifeu.de/projekt/eforfuel verfügbar.