Bei Carbon2Chem arbeitet seit 2016 ein Konsortium aus Industrie und Forschung daran, Hüttengase aus der Stahlproduktion als Rohstoffquelle für die chemische Industrie zu erschließen. Heute wurde in Oberhausen am Standort von Fraunhofer Umsicht das projekteigene Labor eingeweiht. Auf 500 m² Laborfläche und an 30 Büroarbeitsplätzen arbeitet das Partnerkonsortium gemeinsam an Verfahren zur Gasreinigung sowie zur Produktion von Methanol und höheren Alkoholen. Die im Oberhausener Labor entwickelten Ergebnisse bilden die wissenschaftliche Basis für die Arbeiten mit den realen Hüttengasen im Carbon2Chem-Technikum am Stahlstandort in Duisburg. Hier ist es 2018 erstmalig gelungen, Methanol und Ammoniak unter industriellen Realbedingungen aus Hüttengasen zu erzeugen.

Carbon2Chem ist ein Großprojekt in dem 17 Partner aus Industrie und Forschung eine Technologie erarbeiten, die bei einer großtechnischen Umsetzung rund 20 Mio. t der jährlichen CO2-Emissionen der deutschen Stahlbranche wirtschaftlich verwertbar machen kann. Die Technologie ist auch in anderen CO2-intensiven Industrien einsetzbar. Carbon2Chem wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 63 Mio. EUR gefördert.

Projekt für innovationsorientierten Klimaschutz
„Carbon2Chem“ zeigt, dass Klimaschutz und wettbewerbsfähige Industrie kein Gegensatz sind. Carbon2Chem erschließt in der Stahl- und Chemieindustrie immense Klimaschutzpotenziale mit einem zukunftsweisenden Ansatz branchenübergreifender Vernetzung. Die enge Zusammenarbeit von Universitäten, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und global playern ist dabei beispielgebend für den Forschungsstandort Deutschland“, betont Volker Rieke, Ableitungsleiter im BMBF, die Bedeutung des Verbundprojekts für den innovationsorientierten Klimaschutz.

Carbon2Chem-Labor Kooperationsort für gemeinschaftliche Forschung
„Die Ziele von Carbon2Chem lassen sich nur in enger Kooperation von Wirtschaft und Wissenschaft erreichen. Die sehr guten Ergebnisse der letzten Jahre belegen dies und stellen die Weichen für eine wirtschaftliche Wandlung der CO2-Emissionen der Stahlindustrie in wertvolle Rohstoffe für die chemische Industrie“, bemerkt Görge Deerberg, stellv. Institutsleiter von Fraunhofer Umsicht. „Das Carbon2Chem-Labor ist ein wesentlicher Baustein in der Infrastruktur des Projekts und ermöglicht die gemeinschaftliche Erforschung notwendiger Grundlagen im Projekt.“

Das Carbon2Chem-Labor in Oberhausen: Grundlage für die Arbeiten im industriellen Rahmen
Am Standort des Fraunhofer Umsicht in Oberhausen betreiben Fraunhofer und das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI-CEC) das Carbon2Chem-Labor. Hier forschen die Partner des Konsortiums gemeinsam an Verfahren zur Gasreinigung sowie zur Produktion von Methanol und höheren Alkoholen. Die Ergebnisse bilden die wissenschaftliche Basis für die Arbeiten mit den realen Hüttengasen, die am Rande des Stahlstandorts Duisburg durchgeführt werden. Dort bietet das Carbon2Chem-Technikum direkten Zugang zu realen Hüttengasen und die Möglichkeit, Versuche unter industriellen Rahmenbedingungen durchzuführen.

Gasreinigung, Katalysatortests für Produktion höherer Alkohole
Die Experimente zur Gasreinigung dienen zur Analyse und Entfernung von Stör- und Spurenstoffe, die in Hüttengasen vorliegen können und die Synthese stören bzw. behindern. Weiterhin werden im Labor in enger Abstimmung mit den Projektpartnern Katalysatortests durchgeführt, um Katalysatoren für die Produktion höherer Alkohole auszuwählen und das Verfahren zu optimieren.

Methanolproduktion und Gasaufbereitung
Bei der Methanolproduktion bestehen verschiedene Schwerpunkte. Das MPI-CEC beschäftigt sich u. a. mit dem Verhalten des Katalysators bei dynamischer Veränderung verschiedener Verfahrensparameter. Fraunhofer Umsicht variiert die Zusammensetzung der Gase zur Ermittlung des Rahmens der für die Synthesen notwendigen Gasaufbereitung. Die Ergebnisse bilden u. a. die Grundlage für Simulation der Methanolproduktion im vorgesehenen cross-industriellen Produktionsnetzwerk.