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Benzin aus Restbiomasse

Industrielle Kraftstoffproduktion am KIT rückt immer näher

| Redakteur: Tobias Hüser

Die Bioliq-Anlage am KIT: In einem mehrstufigen Prozess entstehen aus Stroh und anderen biogenen Reststoffen hochwertige synthetische Kraftstoffe.
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Die Bioliq-Anlage am KIT: In einem mehrstufigen Prozess entstehen aus Stroh und anderen biogenen Reststoffen hochwertige synthetische Kraftstoffe. (Bild: KIT/Tom Zevaco)

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Die Kraftstoffproduktion am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) rückt immer näher: Die Synthesestufe der Bioliq-Pilotanlage ging jetzt erfolgreich in Betrieb. Die Schnellpyrolyse und die Hochdruck-Flugstromvergasung wurden bereits in den vergangenen Monaten verwirklicht. Damit ist die gesamte Anlage komplett. Sobald alle Stufen des Prozesses miteinander verbunden sind, wird die Anlage Treibstoff aus Stroh liefern. Dies wird voraussichtlich Mitte 2014 sein.

Karlsruhe – Als abschließenden Schritt will das KIT die vollständige Prozesskette im Zusammenspiel erproben und für die industrielle Großanwendung optimieren. Die Bioliq-Synthesestufe setzt – anschließend an die Heißgasreinigung – Synthesegas in zwei Reaktionsstufen zu hochwertigem Ottokraftstoff um. Die Anlage ist in ihrem Design speziell an die Randbedingungen von CO-reichem Synthesegas angepasst, wie es aus der Vergasung nachhaltiger Biomasse erzeugt wird. Durch die direkte Umsetzung des Synthesegases in der ersten Reaktionsstufe zu Dimethlyether lässt sich der in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff bei minimalem Investitionsaufwand maximal ausnutzen.

„Wir können unsere Neuentwicklungen direkt in der Pilotanlage im industrierelevanten Maßstab erproben. So ist es möglich, unsere Forschungsergebnisse in Zukunft wesentlich schneller kommerziell umzusetzen“, sagt Prof. Jörg Sauer, Leiter des Instituts für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT. Der Aufbau der Pilotanlage am KIT Campus Nord wurde vom Bund, vom Land Baden-Württemberg und der EU gefördert. Neben zahlreichen Instituten und Dienstleistungseinheiten des KIT sind auch mehrere Industriepartner beteiligt.

22 Millionen Euro für Synthesestufe

Die Errichtung der Synthesestufe hat ein Investitionsvolumen von rund 22 Millionen Euro. 50 % davon wurden durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) sowie Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (BMELV) sowie Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert. Die Mittel des BMELV wurden über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), die Mittel des EFRE über das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg zur Verfügung gestellt.

Die verbleibenden Investitionskosten übernahmen das KIT und der Industriepartner Chemieanlagenbau Chemnitz. Dieser hat die Synthesestufe projektiert, geliefert, montiert und in Betrieb genommen und wird sich als Partner des KIT im Rahmen eines gemeinsamen Kooperationsvertrags auch an den weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten beteiligen. Von einem großen Interesse internationaler Kunden am Verfahren berichtet Joachim Engelmann, Sprecher der Geschäftsführung der Chemieanlagenbau Chemnitz: „Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner KIT hat für uns auch eine wichtige strategische Bedeutung für unsere Zukunft“, sagt Engelmann.

Der Bioliq-Prozess

Der gesamte Prozess (Biomass to Liquid Karlsruhe) besteht aus vier Stufen. In der ersten Stufe wird die trockene Restbiomasse, die räumlich weit verteilt anfällt und einen niedrigen Energiegehalt hat, dezentral durch Schnellpyrolyse in eine rohölartige Substanz von hoher Energiedichte umgewandelt. Diese Substanz lässt sich wirtschaftlich über große Strecken transportieren und zentral weiterverarbeiten. Ein Hochdruck-Flugstromvergaser setzt diesen Bioliq Syncrude bei Temperaturen über 1200 °C und Drücken bis zu 80 bar zu einem teerfreien Synthesegas um.

Dieses Synthesegas besteht zum Großteil aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Bei der anschließenden Heißgasreinigung geht es darum, Störstoffe wie Partikel, Chlor- und Stickstoff-Verbindungen aus dem Synthesegas abzutrennen, das in der Synthesestufe gezielt zu maßgeschneiderte hochwertigen Kraftstoffen zusammengesetzt wird.

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