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Grünes Methanol für Schifffahrt und Industrie durch neuen Katalysator

Sowohl Schifffahrt wie Luftverkehr tragen jeweils zwischen drei und vier Prozent zur menschengemachten Klimakrise bei. In beiden Sektoren ist eine Elektrifizierung der Antriebe wesentlich schwieriger als beim Auto. Ein Forschungskonsortium unter Beteiligung der TU Berlin will daher für diese beiden Sektoren einen alternativen Treibstoff herstellen: grünes Methanol. Es hat zudem als Ausgangsstoff für die grüne Chemie eine große industrielle Bedeutung. Mit insgesamt 10,4 Millionen Euro Förderung vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) entsteht für das Vorhaben innerhalb der nächsten drei Jahre eine Pilotanlage im Chemiepark Leuna.

Im Projekt „Leuna100“ soll genau 100 Jahre nach Errichtung der ersten kommerziellen Methanol-Anlage der Welt in Leuna im Jahr 1923 eine marktreife und skalierbare Produktion grünen Methanols mit Hilfe eines hocheffizienten Katalysators realisiert werden. Ausgangsstoffe dafür sind nicht mehr Erdgas oder Kohle wie bisher, sondern Wasser sowie Kohlendioxid aus industriellen Prozessemissionen. Sie werden mit Hilfe von grünem Strom aus erneuerbaren Energien zunächst in sogenanntes Synthesegas und dann mit Hilfe des neuen Katalyseverfahrens in Methanol umgewandelt.

Weltweit erstmalig kommt dabei nicht wie bisher eine zweidimensionale Oberflächenreaktion mit Festkörperkatalysatoren (heterogene Katalyse) zum Einsatz, sondern eine vom Berliner Climate-Tech-Start-up C1 entwickelte, dreidimensional skalierbare Reaktion mit einem flüssigen Katalysator sowie flüssigen Ausgangsstoffen und Produkten (homogene Katalyse). Diese ist nicht nur hochselektiv, besser skalierbar und geeignet für einen lastflexiblen Betrieb, sondern bietet auch Kostenvorteile unabhängig von der Anlagengröße.

Das TU-Fachgebiet Dynamik und Betrieb technischer Anlagen von Prof. Dr. Jens-Uwe Repke wird für die Anlage in Leuna ein effizientes Betriebskonzept auf Basis eines dynamischen Gesamtprozessmodells entwickeln und anwendungsnahe mathematische Methoden zur Bewertung und Optimierung der Lastflexibilität erstellen. Einer der Mitgründer von C1 und Chief Technology Officer des Unternehmens, Dr. Ralph Krähnert, war zudem vorher zwölf Jahre lang an der TU Berlin tätig, zuletzt als Gruppenleiter am Katalyselabor „BasCat“ (UniCat BASF JointLab).

Die weiteren Konsortialpartner sind das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES, das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und das DBI-Gastechnologische Institut gGmbH Freiberg.

Autor: Wolfgang Richter

Visualisierung der Pilotanlage Leuna100 © C1

Visualisierung der Pilotanlage Leuna100 für die Herstellung grünen Methanols

Erster Kesselwagen mit Methanol (1923) © BASF Corporate History, Ludwigshafen a.Rh.

Der erste Kesselwagen mit Methanol verlässt das Ammoniak-Werk Merseburg, September 1923.