Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT... Prof. Dr.-Ing. Görge Deerberg, Gesamtkoordination Carbon2Chem® | Schwerpunkt Angewandte Forschung
Interview vom 30.09.2020
Was wurde bislang im Verbundprojekt Carbon2Chem® erreicht?
Görge Deerberg: Wir konnten nachweisen, dass ein cross-industrielles Netzwerk, wie wir es in Carbon2Chem® realisieren wollen, im Bereich der Nachhaltigkeit einen Gewinn für die Umwelt und die Menschen darstellt und aus wirtschaftlicher Sicht in Reichweite sein kann. Damit kann auch die Sicherung von Arbeitsplätzen einhergehen. Viele wissenschaftliche Fragen konnten geklärt werden, so dass keine technischen »Show-Stopper« für eine Umsetzung im großen Maßstab absehbar sind, und die Komponenten im angedachten Verbund realisierbar erscheinen.
Es hat sich ein interdisziplinäres Team aus Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft gebildet, das sehr zielgerichtet gemeinsam an den Herausforderungen arbeitet. Auf dem Campus beim Fraunhofer UMSICHT ist das projekteigene Carbon2Chem®-Labor mit insgesamt 500 m2 entstanden, das allen Projektpartnern zur Nutzung offensteht und in dem in enger Abstimmung mit dem Technikum am Stahlwerk Duisburg experimentelle Untersuchungen kooperativ stattfinden.
Was waren Highlights?
Görge Deerberg: In den ersten vier Projektjahren gab es viele wissenschaftliche Erkenntnisse. Aber eines meiner persönlichen Highlights war der Moment, als im Juni 2019 die Methanolanlage das erste Methanol produziert hat. Es handelt sich hierbei um eine Anlage, die bereits die wesentlichen Komponenten in einem Maßstab enthält, der schon nahe an der technischen Umsetzung steht. Im Laufe der zweiten Projektphase wird die Anlage auf das Gelände des Technikums am Stahlwerk in Duisburg umziehen, um dort in Langzeitversuchen mit Realgas die Skalierbarbeit zu untersuchen.
Auch sehr beeindruckend fand ich die ersten validierten Gesamtsystemsimulationen, mit denen auf Basis unterschiedlicher Methoden gezeigt werden konnte, dass das erstellte Co-Simulationssystem erfolgreich arbeitet und dass die auf verschiedenen Wegen erzeugten Ergebnisse hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und CO2-Einsparung gleiche Ergebnisse zeigten.
Die Veröffentlichung unseres Themenheftes in der Chemie-Ingenieur-Technik mit sehr vielen Zwischenergebnissen aus allen Teilprojekten und die offizielle Einweihung des Carbon2Chem®-Labors im März 2019 waren weitere Highlights, bei denen vor allem auch das ganze Carbon2Chem®- Team die gemeinsamen Fortschritte zeigen konnte.
Was waren die größten Herausforderungen?
Görge Deerberg: Eine der größten Herausforderungen waren sicherlich die Überführung und die Integration der parallel in den Teilprojekten entwickelten Technologien in ein funktionierendes Gesamtsystem. Hierfür haben wir am Fraunhofer UMSICHT Voruntersuchungen und Simulationen zur Systemintegration sowie eine Bewertung und Unterstützung bei der Auswahl der einzelnen Technologien bereitgestellt. Die Harmonisierung und Sicherstellung der Konsistenz der Teilinformationen aus den verschiedenen, zum Teil aus Compliance-Gründen nicht-öffentlichen Quellen waren eine der Herausforderungen, der gemeinsam erfolgreich begegnet werden konnte.
Damit konnten letztlich Entscheidungshilfen für die technische und wirtschaftliche Optimierung des cross-industriellen Netzwerks unter veränderlichen inneren und äußeren Einflussgrößen geliefert werden.
Welche nächsten Schritte sind geplant?
Görge Deerberg: In der zweiten Projektphase wird der Fokus noch stärker auf dem Transfer in die industrielle Praxis liegen. Daher wird es nun darum gehen, die in der ersten Projektphase gewonnenen Erkenntnisse und Grundlagen vom Labor- auf den Technikumsmaßstab zu skalieren. In Langzeitversuchen werden bisher erfolgreiche Prozessschritte weiter an die spezifischen Bedingungen der Hüttengase angepasst und abgesichert. Dazu wird es ein Wechselspiel zwischen Technikum, Labor und Simulation geben, so dass neue Herausforderungen gezielt angegangen werden können.
Die entwickelten Technologien und Systemansätze werden jetzt auch auf andere CO2-intensive Industrien übertragen, denn sie können auch hier zur Reduktion nicht vermeidbarer Emissionen beitragen. Dabei geht es nun darum, die Teilprozesse so zu flexibilisieren, dass sie auf verschiedene Gasströme wie aus Zementwerken oder Anlagen zur thermischen Verwertung anwendbar sind. Deshalb freut es uns besonders, dass wir mit der Lhoist Germany Rheinkalk GmbH und der Remondis Gruppe neue Partner gefunden haben, die mit uns zusammen an der Realisierung dieses Ziels arbeiten werden.