Projekt: Phy2Climate

Phy2Climate – Ein globaler Ansatz für die Rückgewinnung landwirtschaftlicher Flächen durch eine Kombination von Phytosanierung, Biokraftstoffproduktion und klimafreundlichem Kupferhüttenbetrieb.

Kontaminierte Industriebrachen oder ehemalige Bergbaugebiete sind Flächen, die in der Regel ohne aufwändige Sanierung nicht weiter landwirtschaftlich genutzt werden können. Die Belastung durch organische Schadstoffe und Schwermetalle ist so hoch, dass der Anbau von Nahrungsmitteln unmöglich ist.

Phytosanierung

Ein kostengünstiger Ansatz, diese Flächen wieder nutzbar zu machen, ist die Phytosanierung. Bei diesem Verfahren werden Pflanzen eingesetzt, die während der Vegetationsperiode selektiv bestimmte Schadstoffe aus dem Boden aufnehmen. Vor allem sogenannte Hyperakkumulatoren können dabei besonders effektiv sein. Allerdings benötigt eine solche Sanierung mehrere Vegetationsperioden – Jahre in denen die Flächen nicht genutzt werden können.

Im Phy2Climate-Projekt werden die Pflanzen schon während des Zeitraums der Sanierung genutzt: mit Hilfe thermochemischer Konversionsprozesse werden sie nach der Ernte in Kraftstoffe und Reduktionsmittel (Koks) für Kupferhütten umgewandelt. Einerseits werden so die Sanierungsflächen produktiv genutzt, andererseits entspricht die Biomassebereitstellung einem None-iLUC (indirect Land Use Change) Ansatz, d.h. es müssen keine Wälder oder andere Flächen zur Nahrungsmittelproduktion für den Energiepflanzenanbau umgenutzt werden.

Eu-Projekt mit 17 Partner aus 10 Ländern

Im Rahmen des Projekts werden fünf Versuchsflächen in Serbien, Spanien, Litauen, Argentinien und Indien zur Phytosanierung eingerichtet. Die geerntete Biomasse wird zur thermochemischen Konversion nach Sulzbach-Rosenberg gebracht. Das aus der thermochemischen Konversion gewonnene Öl wird weiter zu Diesel und Benzin sowie Schiffsdiesel aufbereitet. Die erzeugten Reduktionsmittel werden gemeinsam mit der Firma Aurubis auf ihre Eignung als Ersatz fossiler Reduktionsmittel im Kupferhüttenprozess untersucht. Durch die Substitution des fossilen Koks‘ im Hüttenprozess wird der Biokraftstoff, der im Projekt erzeugt wird, bilanziell CO2-negativ. Nach der EU-Berechnungsgrundlage betragen die Einsparungen an Treibhausgasemissionen demnach 149%.

Phy2Climate liefert weiterhin Beiträge zu 16 der 17 Sustainable Development Goals der Vereinten Nationen.

Das Projekt wird mit rd. 4 Mio. € von der Europäischen Kommission gefördert. Es sind 17 Partner aus zehn verschiedenen Ländern beteiligt, die sich über die Kontinente Europa, Asien und Südamerika erstrecken. Das Projekt startete zum 1. Januar 2021. Aufgrund der COVID-19 Pandemie wurde das Auftakttreffen Anfang Februar als Online-Veranstaltung durchgeführt.

Phytosanierung erzeugt Biokohle und Kraftstoff

Phytosanierung kontaminierter Flächen bei gleichzeitiger Produktion von synthetischem Biokraftstoff und Biokoks für Industrieprozesse
Phytosanierung kontaminierter Flächen bei gleichzeitiger Produktion von synthetischem Biokraftstoff und Biokoks für Industrieprozesse

Aufbau der Pilot-Bioraffinerie abgeschlossen

Update 10/2022

Zusammenkunft des Projektkonsortiums in Terrassa (Spanien)

Mit der Inbetriebnahme einer Bioraffinerie im Pilotmaßstab konnte Fraunhofer UMSICHT die erste von drei Phasen im Phy2Climate Projekt erfolgreich abschließen. Die Bioraffinerie wird die aus der Phytosanierung gewonnenen Energiepflanzen in Karbonisat, Synthesegas, und Bio-Rohöl umwandeln. Letztere sind Ausgangsstoffe für synthetische, biogene Kraftstoffe, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Das Karbonisat dient als Ersatz für den Einsatz von fossilen Koks in der Kupferverhüttung. Der Kernprozess der Bioraffinerie ist das von Fraunhofer UMSICHT entwickelte »thermo-katalytische Reforming« (TCR®-Verfahren), welche die Biomasse aus der Phytosanierung in feste, flüssige und gasförmige Rohprodukte umwandelt. Die Aufbereitung der entstehenden Rohprodukte erfolgt anschließend mittels verschiedener Technologien als Teil der Bioraffinerie. Das Bio-Rohöl wird destilliert, das entstehende Synthesegas gereinigt, komprimiert und anschließend über das FischerTropsch-Verfahren zu flüssigen Kohlenwasserstoffen umgesetzt. Der dafür erforderliche Wasserstoff entsteht durch ein innovatives elektrochemisches Aufbereitungsverfahren der wässrigen Phase. Beim Treffen des gesamten Projektkonsortiums in Spanien, stellte Teilprojektleiter Christopher Kick von Fraunhofer UMSICHT den aktuellen Projektstatus vor.

Bestandteile der Bioraffinerie und Erläuterung des Produktveredelungsprozesses

Video zu Hintergründen und Zielsetzung des Projekts

Dr. Ing. C. Kick erläutert die Umwandlung von Energiepflanzen in Drop-in-Biokraftstoff und Biokoks

Letzte Änderung: