CO2-neutrale Prozesse sollen fossile Rohstoffe ersetzen und eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft ermöglichen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das neue Leibniz-Transferlab für nachhaltige Energie- und Stofftransformationen (LTLNES), das am Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock eröffnet wurde.
Hier werden innovative Verfahren entwickelt, um CO2 als Rohstoff für chemische Prozesse zu nutzen. Im Fokus stehen u.a. die Produktion von E-Fuels und grünem Methanol sowie der Einsatz neuer Katalysatoren. Mit einer jährlichen Förderung von 1,25 Millionen Euro trägt das Projekt dazu bei, die Industrie klimafreundlicher zu machen und langfristig auf fossile Ressourcen zu verzichten.
Förderung für klimaneutrale Chemie am LIKAT
Am LIKAT ging der Bewilligungsbescheid für jährliche Fördermittel von 1,25 Millionen Euro ein. Diese Mittel decken 75 % der Kosten für das Transferlab in Höhe von 1,7 Millionen Euro. Die restlichen Mittel bringt das Institut selbst auf.
Die Institutserweiterung sieht auch eine neue Themengruppe vor, die von LIKAT-Chemiker Dr. Christoph Wulf geleitet wird und deren Aufbau mit dem Bescheid nun ebenfalls möglich wird. Ziel der Forschung sind Technologien, mit denen der Energie- und Wertstoffsektor künftig auf Erdgas, Öl und Kohle verzichten und sich auf erneuerbare Rohstoffe umstellen kann. Dr. Wulf: „Die Vision ist letztlich eine Kreislaufwirtschaft, die CO2-neutral funktioniert und mit nachhaltigen chemischen Prozessen weder Klima noch Umwelt gefährdet.“
CO2-Quellen und neue Abscheidungsanlagen
Seine Gruppe wird u.a. erkunden, wie sich das Klimagas CO2 selbst als Ausgangsstoff für chemische Prozesse nutzen lässt. Zum Beispiel können mit Kohlendioxid und grünem Wasserstoff E-Fuels produziert werden. Gemeinsam mit Bereichsleiter Dr. David Linke, der auch das Technikum am LIKAT leitet und über eine langjährige Expertise im Bereich der Reaktionstechnik verfügt, sollen mit dem Team entsprechende Pilotanlagen geplant und konstruiert werden.
Das Kohlendioxid dafür will Christoph Wulf aus verschiedenen Quellen gewinnen, etwa aus Biogas und aus der Atmosphäre. Der Chemiker plant deshalb eine eigene Abscheidungsanlage zu installieren und später mit Kooperationspartnern weitere Anlagen zu entwickeln, die an sogenannten Punktquellen, wie sie z.B. Biogasanlagen darstellen, laufen können.
Grüne Kraftstoffe: Kerosin und Methanol
Geplant ist ferner, grünes Kerosin auf der Basis von grünem Wasserstoff zu produzieren sowie grünes Methanol kosteneffizient zu gewinnen und weiterzuverarbeiten, z.B. zu Schiffstreibstoff. Der Wasserstoff wird im LIKAT über grünen Strom von der eigenen Photovoltaikanlage mittels Wasserelektrolyse hergestellt. Im Grunde handelt es sich um den Einstieg der Chemie in eine klimaneutrale Produktion höherwertiger Kohlenwasserstoffe und Chemikalien, was Deutschland in seinen Klimazielen unterstützt und den Industriestandort sichern hilft.
Die nachhaltigen Verfahren und Technologien erfordern völlig neue Katalysatoren, deren Grundlagen das weltweit renommierte Leibniz-Institut erforscht. CO2 ist, wie Dr. Wulf erläutert, ein äußerst reaktionsträges Gas, das sich nur auf katalytischem Wege mit anderen Stoffen zu neuen Produkten verbindet. „Das ist unsere Expertise!“
Die Themengruppe von Christoph Wulf kann sich auch auf Resultate aus dem Projekt „Forschungsfabrik Wasserstoff MV“ stützen, das seit 2022 im Verbund von LIKAT, Rostocker Fraunhofer-IGP und INP Greifswald läuft. Sie wird am Ende acht Stellen umfassen.