Start­schuss für welt­weit ers­te Pilot­an­la­ge zur kos­ten­ef­fi­zi­en­ten Pro­duk­ti­on von grü­nem Methanol

Die weltweit erste Pilotanlage zur kosteneffizienten Herstellung von grünem Methanol ist heute im Chemiepark in Leuna im Rahmen des Projekts »Leuna100« eingeweiht worden.

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Dahin­ter steht ein For­schungs­kon­sor­ti­um bestehend aus dem Climate-Tech-Start-up C1 Green Che­mi­cals AG und sei­nen Part­nern, dem Fraunhofer-Institut für Wind­ener­gie­sys­te­me IWES, dem Fraunhofer-Institut für Umwelt‑, Sicherheits- und Ener­gie­tech­nik UMSICHT, der DBI-Gastechnologisches Insti­tut gGmbH Frei­berg sowie der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tät Ber­lin. Ziel ist es, mit einem fun­da­men­tal neu­en Her­stel­lungs­ver­fah­ren den kos­ten­ef­fi­zi­en­ten Mark­t­hoch­lauf von grü­nem Metha­nol zu ermög­li­chen und damit der Con­tai­ner­schiff­fahrt eine kli­ma­neu­tra­le Kraft­stoff­al­ter­na­ti­ve zu eröffnen.

Neu­ar­ti­ges Ver­fah­ren zur Her­stel­lung von grü­nem Metha­nol
Grund­la­ge für die Her­stel­lung von grü­nem Metha­nol ist ein Syn­the­se­gas aus Koh­len­mon­oxid und grü­nem, also durch erneu­er­ba­ren Strom erzeug­tem Was­ser­stoff. Die grü­ne Metha­nol­her­stel­lung im Pro­jekt »Leuna100« besteht aus drei Schrit­ten: der soge­nann­ten Syn­the­se­gaser­zeu­gung, der Metha­nol­pro­duk­ti­on und der Auf­rei­ni­gung des pro­du­zier­ten Roh­me­tha­nols. Die inno­va­ti­ve Tech­no­lo­gie von C1 ermög­licht eine effi­zi­en­te niedertemperatur- und nie­der­druck­ba­sier­te Metha­nol­pro­duk­ti­on. Mög­lich wird die­ses Ver­fah­ren durch den Ein­satz eines homo­ge­nen, Mangan-basierten Kata­ly­sa­tor­sys­tems, wel­ches C1 zusam­men mit dem Leibniz-Institut für Kata­ly­se e.V. ent­wi­ckelt hat. Die strom­ba­sier­te und last­fle­xi­ble Nut­zung der Syn­the­se­gaser­zeu­gung sowie die homo­ge­ne Kata­ly­se für die Metha­nol­er­zeu­gung sind zusam­men die zen­tra­le Innovation.

In der Pilot­an­la­ge wer­den zwei unter­schied­li­che Tech­no­lo­gien zur CO2-basier­ten Erzeu­gung von Syn­the­se­gas gekop­pelt: Das Fraun­ho­fer UMSICHT lie­fert eine neue Niedertemperatur-Co-Elektrolyse, DBI – Gas­tech­no­lo­gi­sches Insti­tut gGmbH Frei­berg setzt eine Reverse-Water-Gas-Shift-Anlage ein. C1 lie­fert den neu­en Kata­ly­sa­tor sowie den eigens ent­wi­ckel­ten Reak­tor zur homo­ge­nen Kata­ly­se von Metha­nol. Fraun­ho­fer IWES stellt den Stand­ort und die Infra­struk­tur im Hydro­gen Lab Leu­na zur Ver­fü­gung und eva­lu­iert die Last­fle­xi­bi­li­tät. Die TU Ber­lin ent­wi­ckelt ein effi­zi­en­tes, last­fle­xi­bles Betriebs­kon­zept auf Basis eines dyna­mi­schen Gesamtprozessmodells.


Indus­trie­ge­schich­te im Che­mie­park Leu­na
Das Pro­jekt wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Digi­ta­les und Ver­kehr (BMDV) über die nächs­ten drei Jah­re mit ins­ge­samt 10,4 Mil­lio­nen Euro geför­dert. Bun­des­ver­kehrs­mi­nis­ter Dr. Vol­ker Wis­sing sag­te bei der Eröff­nung vor Ort: »In Leu­na wird heu­te Indus­trie­ge­schich­te geschrie­ben. Das Pro­jekt bedeu­tet einen Mei­len­stein für das post-fossile Zeit­al­ter in der Schiff- und Luft­fahrt. Wir sind stolz dar­auf, die­ses For­schungs­pro­jekt ‘made in Ger­ma­ny‘ mit Mit­teln im Rah­men des Gesamt­kon­zepts Erneu­er­ba­re Kraft­stof­fe zu för­dern. Mit dem Gesamt­kon­zept unter­stützt das BMDV die Wei­ter­ent­wick­lung und den Mark­t­hoch­lauf von erneu­er­ba­ren Kraft­stof­fen und damit auch das Errei­chen der Kli­ma­zie­le im Verkehrssektor.«

Die BASF erbau­te 1923 die welt­weit ers­te Metha­nol­an­la­ge in Leu­na. Minis­ter­prä­si­dent des Lan­des Sachsen-Anhalt, Dr. Rei­ner Hasel­off, beton­te mit Blick auf die­sen his­to­ri­schen Zusam­men­hang: »Der Che­mie­stand­ort Leu­na blickt auf eine über hun­dert­jäh­ri­ge Tra­di­ti­on zurück. Er hat sich in die­ser Zeit selbst­be­wusst Her­aus­for­de­run­gen gestellt und immer wie­der sei­ne Inno­va­ti­ons­kraft bewie­sen. Nun bie­tet sich die Chan­ce, aber­mals zum Schau­platz für den Beginn einer neu­en Ära zu wer­den. Das Pro­jekt ‘Leuna100’ leis­tet einen wich­ti­gen Bei­trag für den Ein­stieg in die zir­ku­lä­re Che­mie­pro­duk­ti­on nicht nur in Sachsen-Anhalt.«

Tan­ker, Con­tai­ner­frach­ter und Kreuz­fahrt­schif­fe sind der­zeit für knapp drei Pro­zent des welt­wei­ten jähr­li­chen CO2-Aus­sto­ßes ver­ant­wort­lich. Die im Som­mer 2023 ver­ab­schie­de­te neue Kli­ma­stra­te­gie der inter­na­tio­na­len Schiff­fahrts­or­ga­ni­sa­ti­on IMO sieht vor, das Ziel der Kli­ma­neu­tra­li­tät bis etwa 2050 zu errei­chen. Bis 2030 sol­len die Emis­sio­nen um min­des­tens ein Fünf­tel gegen­über 2008 ver­rin­gert wer­den, bis 2040 sogar um min­des­tens 70 Pro­zent. Gro­ße Ree­de­rei­en wie Maersk haben bereits Methanol-fähige Schif­fe bestellt, von denen die ers­ten bereits in Betrieb genom­men wur­den. Auch für die Luft­fahrt­in­dus­trie bie­ten rege­ne­ra­ti­ve Kraft­stof­fe auf Basis von grü­nem Was­ser­stoff und CO2 eine Alter­na­ti­ve. Mit einem wei­te­ren Ver­ar­bei­tungs­schritt lässt sich über das »Alcohol-to-jet«-Verfahren aus grü­nem Metha­nol poten­zi­ell Kero­sin herstellen.

Chris­ti­an Voll­mann, Vor­stand der C1 Green Che­mi­cals AG: »Unser inno­va­ti­ves Ver­fah­ren bie­tet das Poten­zi­al, grü­nes Metha­nol kos­ten­güns­ti­ger her­zu­stel­len. Wir freu­en uns über die Chan­ce, unse­re Tech­no­lo­gie im Rah­men der Pilot­an­la­ge auf das nächs­te Level zu heben und damit der Markt­ein­füh­rung einen ent­schei­den­den Schritt näherzukommen.«

Prof. Dr. Andre­as Reu­ter, Insti­tuts­lei­ter Fraun­ho­fer IWES sagt: »Mit unse­rer lang­jäh­ri­gen wis­sen­schaft­li­chen Exper­ti­se und einer kom­ple­xen For­schungs­in­fra­struk­tur für erneu­er­ba­re Ener­gien, wie das Hydro­gen Lab in Leu­na, ist das Fraun­ho­fer IWES der idea­le Part­ner, um erfolg­reich Pro­jek­te zur Erzeu­gung grü­ner Kraft­stof­fe für die Schiff- und Luft­fahrt zu rea­li­sie­ren.«

Hin­ter­grund:
Das Pro­jekt »Leuna100« star­te­te im August 2023 im Che­mie­park Leu­na und ist auf drei Jah­re ange­legt. Es wird im Rah­men des Gesamt­kon­zepts Erneu­er­ba­re Kraft­stof­fe mit ins­ge­samt 10,4 Mil­lio­nen Euro durch das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Digi­ta­les und Ver­kehr geför­dert. Die För­der­richt­li­nie für die Ent­wick­lung rege­ne­ra­ti­ver Kraft­stof­fe wird von der NOW GmbH koor­di­niert und durch die Pro­jekt­trä­ger VDI/VDE Inno­va­ti­on + Tech­nik GmbH sowie die Fach­agen­tur Nach­wach­sen­de Roh­stof­fe e. V. umgesetzt.

Die Arbeits­grup­pe von Prof. Dr. Mat­thi­as Bel­ler vom Leibniz-Institut für Kata­ly­se e.V. (LIKAT), Ros­tock, unter­stützt das Pro­jekt »Leuna100« als Forschungspartner.

Über­ga­be För­der­mit­tel­be­scheid durch Ver­kehrs­mi­nis­ter Dr. Vol­ker Wis­sing an Pro­jekt­part­ner (v.l.): Prof. Dr.-Ing. Chris­ti­an Doetsch, Insti­tuts­lei­ter Fraun­ho­fer UMSICHT, Prof. Dr. Andre­as Reu­ter, Insti­tuts­lei­ter Fraun­ho­fer IWES, Prof. Dr.-Ing. Jens-Uwe Rep­ke, Fach­ge­biets­lei­ter TU Ber­lin, Fach­ge­biet Dyna­mik und Betrieb tech­ni­scher Anla­gen, Dr.-Ing. Jörg Nitz­sche, Geschäfts­füh­rer DBI-Gastechnologisches Insti­tut gGmbH Frei­berg, Dr. Vol­ker Wis­sing, Ver­kehrs­mi­nis­ter, Chris­ti­an Voll­mann, CEO C1 Green Che­mi­cals AG

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