Wandlung von Klärschlamm in Treibstoff und Wasserstoff

Am 01. Mai 2017 ist das EU-Projekt »The Demonstration of Waste Biomass to Synthetic Fuels and Green Hydrogen« (Akronym: TO-SYN-FUEL) gestartet, welches Fraunhofer UMSICHT Abteilung Energietechnik gemeinsam mit weiteren Partnern durchführt. Das Projekt hat ein Volumen von über 14 Mio. Euro und eine Laufzeit von 48 Monaten. Fraunhofer UMSICHT Insitutsteil Sulzbach-Rosenberg koordiniert das Horizon 2020 Projekt.  Das Vorhaben soll zeigen, wie aus Restbiomasse erstmalig in der Geschichte ohne Synthese Treibstoff und Wasserstoff hergestellt wird.

Heute landen Millionen Tonnen organischer Abfälle aus verschiedenen Sektoren auf Deponien oder werden verbrannt, was zu einem weiteren Anstieg der Treibhausgasemissionen (Green House Gases) und der daraus resultierenden Luft-, Boden- und Wasserverschmutzung führt.

Die Kombination von verschiedenen Techniken im  To-Syn-Fuel Projekt machen es möglich ein breites Spektrum der Biomasse (organische Abfälle wie Bioabfälle, anaerobe Gärreste und getrockneter Schlamm) zu nutzen.  In einer neu konzipierten Anlage soll es möglich sein: nachhaltige Biokraftstoffe, grünen Wasserstoff und Biokohle zu produzieren.

Verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien zur Bekämpfung des Klimawandels
EG: Ziel von 10 % der Energie, die im Verkehr aus erneuerbaren Quellen verbraucht wird, zu erreichen
Biokraftstoffe der ersten Generation sind ökologisch und sozial nicht nachhaltig
Notwendigkeit der Markteinführung fortschrittlicher Biokraftstoffe unter Verwendung von lignocellulosehaltiger Biomasse (Non-Food-Wettbewerb)
Biochemische Prozesse wie die Fermentation sind langsam und eignen sich schlecht für Rohstoffe der zweiten Generation (gemischte Zusammensetzung, geringerer Cellulosegehalt)
Thermochemische Prozesse wie Vergasung und Pyrolyse sind in Bezug auf die Einsatzstoffe flexibler, können aber bislang nur in großen zentralen Anlagen kostengünstig durchgeführt werden.

Demonstration der technischen Machbarkeit und Kostenwettbewerbsfähigkeit der Bioenergie-Wertschöpfungsketten TCR->  PSA->  HDO
Herstellung von grünem Wasserstoff sowie grünen Diesel- und Benzinäquivalenten aus Klärschlamm

Validierung der logistischen Vorteile der integrierten kleinräumigen Wasserstofftrennung und -reinigung (PSA) und HDO-Module mit der TCR-Einheit im Vergleich zur zentralen petrochemischen Infrastruktur.
Beitrag zu den Zielen der Richtlinie über erneuerbare Energien für erneuerbare Energien durch Validierung von Abfallrohstoffen für die Herstellung von Kraftstoffen.
Schaufenster für zukünftige nachhaltige Investitionen und Wirtschaftswachstum in ganz Europa
Entwicklung eines Business Case, LCA und Verbreitung der Ergebnisse

Die entwickelte TCR-Technologie von Fraunhofer UMSICHT ist eine global anwendbare Lösung. Durch das thermo-katalytische Reforming TCR werden erneuerbare, flüssige Kraftstoffe aus Abfallbiomasse produziert, welche fossile Brennstoffe ersetzen können. Die hergestellten Kraftstoffe von Fraunhofer UMSICHT entsprechen den europäischen Normen für Benzin und Diesel EN228 bzw. EN590, was im Technikum-Maßstab bereits nachgewiesen wurde. Diese sehr hohe Öl-Qualität wird durch das thermo-katalytische Reforming TCR^® erreicht. Die TCR^®-Technologie wandelt im Wesentlichen alle Arten von Restbiomassen in drei Hauptprodukte um: H₂ reiches Synthesegas, Biokohle und flüssiges Bio-Öl, welches upgegradet werden kann.