17 Juli 2012

Erfolge der Förderung: Biosprit aus Stroh

Clariant AG übernahm Süd-Chemie mit Pionieranlage zur Produktion von Zellulose-Ethanol zum 01. Juli

Die Nutzung von Bioenergie soll im Zuge der Energiewende zu einer wichtigen Säule der Energieversorgung in Deutschland ausgebaut werden. Eine vom BMBF geförderte Demonstrationsanlage der Süd-Chemie zeigt, wie man Stroh zu Biokraftstoff und anderen biobasierten Produkten machen kann. Das neue Verfahren für die Bioethanol-Herstellung vermeidet den Konflikt mit der Nahrungsmittelversorgung.

Im bayerischen Straubing wird Bundesministerin Schavan am 20.07.2012 eine ganz besondere Anlage einweihen. Auf den ersten Blick wirken die Stahlrohre und Kessel zwar wie eine gewöhnliche Industrieanlage, auch das hergestellte Produkt Ethanol ist altbekannt. Doch es gibt zwei Besonderheiten: Zum einen dient Stroh als Rohstoff. Und zum anderen geschieht die Umwandlung biologisch mit Hilfe von Enzymen und Mikroorganismen. Die Demonstrationsanlage der Clariant AG produziert Bioethanol aus agrarischen Reststoffen. Jährlich soll sie 4500 Tonnen Stroh zu 1000 Tonnen Bioethanol raffinieren. Die Demonstrationsanlage soll zeigen, dass das neue Verfahren auch kommerziell und großtechnisch umsetzbar ist.

Um den Ausstoß an klimaschädlichem CO2 zu senken und die Abhängigkeit von Erdöl-Importen zu verringern, benötigen wir Alternativen – und eine davon ist die Nutzung von Biomasse. Bioethanol lässt sich als Biokraftstoff einsetzen, aber es ist auch ein Ausgangsstoff für viele andere Produkte, darunter Polyethylen (PE) – ein häufig eingesetzter Kunststoff.

Bioethanol ist jedoch nicht unumstritten: Bei der Einführung des neuen Biokraftstoffs E10, dem 10% Ethanol aus der Vergärung von Zuckerrüben oder Getreide beigemischt sind, wurde in der Öffentlichkeit kritisch über die Konkurrenz der Biokraftstoffe mit der Nahrungsmittelversorgung diskutiert. Um dieses “Tank oder Teller”-Problem zu vermeiden, suchen Forscher nach Wegen, um Pflanzen und Pflanzenteile für die Biokraftstoff-Herstellung nutzen zu können, die nicht für die Nahrungsmittelproduktion eingesetzt werden.

Während für heute bereits vermarktete Biokraftstoffe der 1. Generation nur einzelne Pflanzenteile wie die Samen von Raps und Mais oder die Knollen von Zuckerrüben eingesetzt werden, können für noch in Entwicklung befindliche Biokraftstoffe der 2. Generation alle Pflanzenteile genutzt werden, also auch verholzte und nicht essbare Teile. Damit können auch landwirtschaftliche Reststoffe wie Stroh oder Zuckerrübenblätter, von denen jedes Jahr viele Millionen Tonnen anfallen, einer Nutzung zugeführt werden, und die Konkurrenz zu den Nahrungsmitteln wird entschärft. Auf einem Feld kann nun nicht mehr entweder für den “Tank” oder für den “Teller” angebaut werden, sondern beide können vom selben Feld gefüllt werden, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen.

Eine Vorreiterrolle bei der Forschung und Entwicklung im Bereich der Biokraftstoffe der zweiten Generation nahm in Deutschland die Süd-Chemie AG ein, die seit dem 01.07.2012 Teil der Clariant AG ist. Sie baute mit Unterstützung des BMBF die bislang größte Demonstrationsanlage in Deutschland zur Produktion von Ethanol aus Stroh.

Mit der Produktion von klimafreundlichem Biokraftstoff der zweiten Generation fing die Süd-Chemie im Jahr 2009 im kleinen Maßstab an. Mit einer Pilotanlage testete sie ihre sunliquid-Technologie, ein innovatives und nachhaltiges Verfahren zur kostengünstigen und energieeffizienten Herstellung von Bioethanol aus Agrarreststoffen oder anderer lignozellulosehaltiger Biomasse. Beim sunliquid-Prozess werden zellulosehaltige Pflanzenbestandteile wie beispielsweise Weizen- oder Maisstroh auf enzymatischen Weg in Zuckerbestandteile gespalten. Durch Fermentation – ein Vorgang ähnlich wie beim Bierbrauen – wird daraus das Ethanol gewonnen. Neben Zellulose kann durch das sunliquid-Verfahren auch Hemizellulose zu Ethanol umgesetzt werden, wodurch eine etwa 50 Prozent höhere Ausbeute erzielt wird.

Dadurch kann Zellulose-Ethanol aus dem sunliquid-Verfahren Treibhausgaseinsparungen von bis zu 95 Prozent im Vergleich zu Treibstoffen aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl oder Erdgas erreichen.

Nach der erfolgreich abgeschlossenen Testphase begannen die Münchner Ende Juli 2011 den Bau der bislang größten deutschen Demonstrationsanlage zur Produktion von Zellulose-Ethanol. Die Gesamtkosten für das Projekt belaufen sich auf rund 28 Millionen Euro. 16 Millionen Euro davon werden in den Bau der Anlage selbst investiert, und knapp 12 Millionen werden für begleitende Forschungsvorhaben eingesetzt. An den Kosten für die Forschung beteiligen sich sowohl das Bundesministerium für Bildung und Forschung als auch die Bayerische Staatsregierung mit jeweils 5 Millionen Euro.

Die Demonstrationsanlage stellt den letzten notwendigen Zwischenschritt vor der Realisierung industrieller Produktionsanlagen dar, die den sunliquid-Prozess nutzen. Die in der Anlage gewonnen Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung werden als Grundlage für künftige Bioraffinerien im industriellen Maßstab mit höchsten Wirkungsgrad und optimalen Treibhausgaseinsparungen dienen.

Die Anlage der Clariant AG ist ein erster Schritt auf dem Weg zur nachhaltigen und klimafreundlichen Energiewende in Deutschland. Sie ist gleichzeitig ein wichtiger Impulsgeber, um den mit der “Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030″ der Bundesregierung angestrebten Strukturwandel von einer erdöl- zu einer bio-basierten Wirtschaft zu ermöglichen.

  • Weitere Informationen

Source: Bundesministerium für Bildung und Forschung - FONA, Pressemitteilung, 2012-07-17.

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