Forschende verbinden stoffliche und energetische Biomassenutzung - Fraunhofer und New Standard Oil testen neue Industrieplattform

© New Standard Oil Llc.

Stuttgart/Tallinn - Das estnische Deep-Tech-Unternehmen New Standard Oil hat gemeinsam mit zwei Fraunhofer-Instituten einen ersten industriellen Prototypen einer modularen Plattform zur Verwertung biogener Reststoffe in Betrieb genommen. Die Uniformer-Plattform verbindet unterschiedliche thermische und thermochemische Verfahren zu einem kontinuierlichen Prozess. Nach Angaben der Projektpartner wird das System derzeit auf dem Technologiereifegrad TRL 6 validiert.

Biomasse wird bislang vielfach energetisch genutzt, etwa zur Erzeugung von Wärme, Strom oder Kraftstoffen. Sie kann jedoch zugleich als erneuerbare Kohlenstoffquelle für die stoffliche Nutzung dienen und damit fossile Rohstoffe beispielsweise in Chemie, Metallurgie oder Baustoffindustrie ersetzen. Die Uniformer-Plattform soll beide Verwertungswege verbinden und die Prozessführung an unterschiedliche Biomasserohstoffe und gewünschte Produkte anpassen.

Von der Torrefizierung zur integrierten Biomasseplattform
Das aktuelle Projekt baut auf einer mehrjährigen Zusammenarbeit auf. Bereits 2023 hatte New Standard Oil ein vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entwickeltes Verfahren zur Trocknung und Torrefizierung von Biomasse mit überhitztem Wasserdampf auf eine Verarbeitungskapazität von 150 kg/h skaliert. Mit Uniformer wird dieser Ansatz nun zu einer breiteren modularen Plattform weiterentwickelt.

Neben New Standard Oil und dem Fraunhofer IGB ist daran das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT beteiligt. Das IGB bringt seine Expertise bei der Behandlung mit überhitztem Wasserdampf ein, UMSICHT unter anderem Know-how zum Thermo-Catalytic Reforming (TCR). New Standard Oil verantwortet Systemintegration und Reaktorentwicklung.

Biogene Reststoffe wie Heu oder Gärreste können zunächst getrocknet, torrefiziert und für die weitere thermochemische Verarbeitung vorbereitet werden. Unterschiedliche Temperaturen und Prozessatmosphären ermöglichen es, die Verarbeitung an Rohstoff und gewünschtes Endprodukt anzupassen. Eine nach Angaben der Projektpartner von New Standard Oil zum Patent angemeldete Integrationslösung soll die einzelnen Verfahren ohne Schleusensysteme und mechanische Übergabepunkte zu einem kontinuierlichen Produktionsprozess verbinden.

Biomasse als Energie- und Kohlenstoffquelle für die Industrie
Aus biogenen Reststoffen können unter anderem funktionale Biokohle, Bioöl und Synthesegase hergestellt werden. Damit eröffnet die Plattform sowohl stoffliche als auch energetische Verwertungswege für Anwendungen unter anderem in Chemie, Metallurgie, Baustoffindustrie, Landwirtschaft und Energiesektor. Der Kohlenstoff der Biomasse kann so nicht nur energetisch genutzt, sondern auch in Produkten weiterverwendet werden und dort fossile Rohstoffe ersetzen.

„Eine zirkuläre Kohlenstoffwirtschaft benötigt Lösungen, die Prozesseffizienz, Rohstoffflexibilität und industrielle Skalierbarkeit miteinander verbinden“, sagt Dr. Robert Daschner vom Fraunhofer UMSICHT. Das Projekt untersucht, wie sich unterschiedliche Verwertungstechnologien dafür zu einem Gesamtsystem kombinieren lassen.

TRL 6: Prototyp wird in Tallinn getestet
Die Versuche mit dem aktuellen Prototypsystem laufen nach Angaben der Projektpartner derzeit in Tallinn. Zunächst untersuchen die Partner das technische und wirtschaftliche Potenzial von zwei integrierten Biomasseverwertungslösungen, zwei weitere Systemarchitekturen sollen folgen. Die Ergebnisse sollen die Grundlage für die nächste Entwicklungsphase und künftige Pilotprojekte mit Industriepartnern bilden.

Die Verbindung stofflicher und energetischer Verwertungswege erweitert die Einsatzmöglichkeiten biogener Reststoffe. Insbesondere dort, wo Kohlenstoff auch künftig als industrieller Rohstoff benötigt wird, kann die stoffliche Biomassenutzung neben der energetischen Verwertung dazu beitragen, fossile Kohlenstoffquellen zu ersetzen.