In einer Fermentation – hier im Labormaßstab – verwandeln spezielle Bakterien CO-haltige Gase durch Stoffwechselprozesse in wertvolle Chemikalien.
Evonik Industries
Evonik und Siemens wollen Kohlendioxid (CO2) mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen und Bakterien in Spezialchemikalien umwandeln. Hierzu arbeiten die beiden Unternehmen im Forschungsprojekt Rheticus an Elektrolyse- und Fermentationsprozessen zusammen. Das Projekt hat eine Laufzeit von zwei Jahren. Bis zum Jahr 2021 soll eine erste Versuchsanlage am Evonik-Standort im nordrhein-westfälischen Marl in Betrieb gehen, die Chemikalien wie Butanol oder Hexanol erzeugt – beides Ausgangsstoffe beispielsweise für Spezialkunststoffe. Im nächsten Schritt könnte eine Anlage mit einer Produktionskapazität von bis zu 20.000 Tonnen pro Jahr entstehen. Denkbar sei auch die Herstellung von anderen Spezialchemikalien oder Kraftstoffen unter anderem für den Automobilbereich.
"Wir entwickeln eine Plattform, mit der chemische Produkte wesentlich günstiger und umweltfreundlicher als heute produziert werden können", sagt Dr. Günter Schmid, technischer Verantwortlicher bei Siemens Corporate Technology. "Auf Basis unserer Plattform können Betreiber ihre Anlagen künftig je nach Bedarf skalieren." Die neue Technologie soll mehrere Vorteile vereinen. Mit ihr ließen sich nicht nur Chemikalien nachhaltig produzieren, sie diene zudem als Energiespeicher, könne auf Stromschwankungen reagieren und dazu beitragen, das Stromnetz zu stabilisieren.
"Künstliche Photosynthese ist machbar"
"Mit der Rheticus-Plattform wollen wir zeigen, dass künstliche Photosynthese machbar ist", sagt Dr. Thomas Haas, verantwortlich für das Projekt der Creavis, der strategischen Innovationseinheit von Evonik. Künstliche Photosynthese meint, dass mit einer Kombination von chemischen und biologischen Schritten CO2 und Wasser in Chemikalien umgewandelt werden – ähnlich wie es Pflanzen mithilfe von Chlorophyll und Enzymen tun, um Glukose zu synthetisieren.
In die Forschungskooperation bringen Siemens und Evonik jeweils verschiedene Kompetenzen ein: Siemens liefert die Elektrolysetechnik, mit der im ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit Strom in Wasserstoff und Kohlenmonoxid (CO) umgewandelt werden. Evonik steuert das Fermentationsverfahren bei, also die Verwandlung CO-haltiger Gase zu Wertstoffen durch Stoffwechselprozesse mithilfe spezieller Mikroorganismen. Im Rheticus-Projekt werden beide Schritte – Elektrolyse und Fermentation – aus dem Labormaßstab in einer technischen Versuchsanlage zusammengeführt.
