Im EU-Forschungsprojekt CARBIOW untersucht ein internationales Konsortium, wie sich biogene Reststoffe effizient zu nachhaltigen Kraftstoffen weiterverarbeiten lassen. Die TU Darmstadt hat dabei zentrale Prozessschritte erfolgreich in einer mehrt\u00e4gigen Testkampagne demonstriert. In der Pilotanlage des Instituts f\u00fcr Energiesysteme und Energietechnik (EST) wurde die Gasifizierung neuartiger Einsatzstoffe unter industrienahen Bedingungen erprobt und technisch bewertet.<\/p>\n\n\n\n
Ziel des Projekts ist es, bislang schwer nutzbare organische Abf\u00e4lle \u2013 darunter organische Siedlungsabf\u00e4lle sowie landwirtschaftliche Reststoffe wie Maiskolbenreste \u2013 f\u00fcr die Herstellung von Flug- und Schiffskraftstoffen nutzbar zu machen. Dazu werden die Einsatzstoffe zun\u00e4chst torrefiziert, also bei rund 250 Grad Celsius thermisch behandelt. Dieser Schritt erh\u00f6ht die Energiedichte und verbessert die Transportf\u00e4higkeit. In einem weiteren Schritt erfolgt die Gasifizierung zu Synthesegas, das haupts\u00e4chlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht. \u00dcber eine nachgeschaltete Fischer-Tropsch-Synthese lassen sich daraus nachhaltige Kraftstoffe wie Bio-Kerosin (Sustainable Aviation Fuel, SAF) oder alkoholbasierte Schiffstreibstoffe wie Methanol gewinnen.<\/p>\n\n\n\n
Innerhalb von CARBIOW wird die gesamte Prozesskette technologisch weiterentwickelt. Das EST der TU Darmstadt unter Leitung von Professor Bernd Epple war f\u00fcr Gasifizierung und Gasaufbereitung verantwortlich. Die institutseigene Pilotanlage erm\u00f6glicht durch ihre nahezu industrielle Kapazit\u00e4t eine realit\u00e4tsnahe Skalierung und stellt damit ein Alleinstellungsmerkmal dar. F\u00fcr die Versuche kamen rund sieben Tonnen Holzpellets sowie neun Tonnen torrefizierte Maiskolbenreste zum Einsatz.<\/p>\n\n\n\n
Die Gasifizierung erfolgte in einer zirkulierenden Wirbelschicht. Dabei werden feink\u00f6rnige Feststoffe durch hei\u00dfe Gase aufgewirbelt und intensiv durchmischt. Erstmals wurde am EST ein Eisen-Titan-Erz als Bettmaterial eingesetzt, das Sauerstoff \u00fcbertragen kann und dadurch eine gleichm\u00e4\u00dfigere Sauerstoffverteilung erm\u00f6glicht. Zus\u00e4tzlich zeigte das Material katalytische Eigenschaften, die die Konversionsrate erh\u00f6hen. Die Ergebnisse best\u00e4tigen eine hohe Umwandlungseffizienz, weisen jedoch auch auf weiteres Optimierungspotenzial bei der Verarbeitung neuartiger Reststoffe hin.<\/p>\n\n\n\n
Durch den industrienahen Ma\u00dfstab der Pilotanlage lassen sich technologische, \u00f6kologische und \u00f6konomische Effekte entlang der gesamten Prozesskette belastbar bewerten. Die Ergebnisse flie\u00dfen in entsprechende Analysen ein, die als Entscheidungsgrundlage f\u00fcr zuk\u00fcnftige Investitionen dienen sollen. CARBIOW leistet damit einen Beitrag zur Dekarbonisierung von Verkehrssektoren, die sich nur schwer elektrifizieren lassen, insbesondere der Luft- und Schifffahrt.<\/p>\n\n\n\n
Das Projekt wird im Rahmen von Horizon Europe durch die European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency (CINEA) gef\u00f6rdert und l\u00e4uft von Oktober 2022 bis M\u00e4rz 2026. Neben der TU Darmstadt sind elf weitere Partner aus acht europ\u00e4ischen L\u00e4ndern beteiligt. Die Koordination liegt bei der Fundaci\u00f3n Tecnalia Research & Innovation in Spanien.<\/p>\n\n\n\n