Zum ersten Mal wird am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Benzin hergestellt: Die Synthesestufe einer Pilotanlage ist nach Angaben des Instituts erfolgreich in Betrieb genommen worden. Damit ist das KIT gemeinsam mit der Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH bei der Herstellung umweltfreundlicher Kraftstoffe aus Restbiomasse weiter vorangekommen.
Vom sogenannten Bioliq-Prozess seien nun die Schnellpyrolyse und die Hochdruck-Flugstromvergasung sowie die Synthese verwirklicht. Damit sei die gesamte Bioliq-Anlage komplett. Der abschließende Schritt werde sein, nun die vollständige Prozesskette im Zusammenspiel zu erproben und für die industrielle Großanwendung zu optimieren. Sobald alle Stufen des Prozesses miteinander verbunden sind, soll die Anlage hochwertigen Treibstoff aus Stroh liefern. Dies werde voraussichtlich Mitte 2014 sein.
Das am KIT entwickelte vierstufige Bioliq-Verfahren berücksichtigt, dass Stroh, wie auch andere biogene Reststoffe, eine geringe Energiedichte aufweisen und räumlich weit verteilt anfallen. Zugleich ermöglicht es eine wirtschaftliche großtechnische Produktion von hochwertigen motorverträglichen Designerkraftstoffen.
Einzige Demonstrationsanlage dieser Art
Mit der Bioliq-Synthesestufe ist nun die letzte der großen Teilanlagen der Pilotanlage am KIT-Campus Nord erfolgreich in Betrieb gegangen. Die Synthesestufe setzt – anschließend an die Heißgasreinigung – Synthesegas in zwei Reaktionsstufen zu hochwertigem Ottokraftstoff um. Die Anlage ist in ihrem Design 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 Dimethylether lässt sich der in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff bei minimalem Investitionsaufwand maximal ausnutzen.
„Mit der Verfahrenskette der Teilanlagen, die bereits in Betrieb sind, und der jetzt gestarteten Synthesestufe der Pilotanlage verfügt das Institut über die einzige Demonstrationsanlage dieser Art, erklärt der KIT-Vizepräsident für Forschung und Innovation Dr. Peter Fritz. „Gleichzeitig ist Bioliq auch eine hervorragende Forschungsplattform für die Nutzung nachhaltiger Biomasse, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion steht.“
Professor Jörg Sauer, Leiter des Instituts für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT, erläutert: „Wir können unsere Neuentwicklungen direkt in der Pilotanlage im industrie-relevanten Maßstab erproben. So ist es möglich, unsere Forschungsergebnisse in Zukunft wesentlich schneller kommerziell umzusetzen.“ Von einem großen Interesse internationaler Kunden an diesem Verfahren berichtet Joachim Engelmann, Sprecher der Geschäftsführung der Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH. „Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner KIT hat für uns auch eine wichtige strategische Bedeutung für unsere Zukunft“, sagt Engelmann.
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 mehrere Industriepartner an Bioliq beteiligt.
Vierstufiger Prozess macht aus Biomasse Kraftstoff
Der gesamte Bioliq-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, der sogenannte BioliqSynCrude, lässt sich wirtschaftlich über große Strecken transportieren und zentral weiterverarbeiten. Ein Hochdruck-Flugstromvergaser setzt die Substanz 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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