Der Chemiekonzern Evonik und Siemens Energy wollen mit künstlicher Fotosynthese die Industrie klimafreundlicher machen. Das Prinzip haben die Partner der Natur entlehnt: Pflanzen nutzen Sonnenenergie, um über
mehrere Schritte aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser beispielsweise Zucker herzustellen. Evonik und Siemens verwenden dagegen Strom aus Erneuerbaren Energien, um per Elektrolyse und mit Hilfe von Bakterien Chemikalien aus CO2 und Wasser erzeugen. Den Unternehmen zufolge könne die sogenannte künstliche Fotosynthese auch als Energiespeicher dienen. Mit dem Verfahren werde die Kohlendioxidbelastung der Atmosphäre reduziert, führten die Industriepartner aus.

Eine erste Versuchsanlage für die künstliche Fotosynthese haben Vertreter der Unternehmen jetzt gemeinsam mit Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) im nordrhein-westfälischen Marl, dem größten Standort des Chemiekonzerns Evonik, in Betrieb genommen. Die Anlage besteht aus einem von Siemens entwickelten CO-Elektrolyseur, dazu einem Wasserelektrolyseur und außerdem einem Evonik-Bioreaktor. Der Prozess startet laut Unternehmensangaben damit, dass in einem ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit grünem Strom in Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) umgewandelt werden. Mikroorganismen erzeugten aus diesem Synthesegas anschließend Spezialchemikalien – zunächst nur zu Forschungszwecken. Die so hergestellten Chemikalien seien unter anderem die Ausgangsstoffe für Spezialkunststoffe oder beispielsweise auch Nahrungsergänzungsmittel. Alternativ lasse sich die Anlage aber auch zur
Herstellung künstlicher Kraftstoffe aus CO2 nutzen.

Teil der Energiewende
In der Versuchsanlage in Marl sollen mit Hilfe Erneuerbarer Energien und durch das Zusammenspiel von Elektrolyse und Fermentation klimafreundliche Spezialchemikalien entstehen. Aber auch die Produktion von E-Fuels wäre damit machbar. Grafik: Evonik

Die Versuchsanlage in Marl ist Teil der Forschungsprojekte „Rheticus“ (I und II), die das Bundesforschungsministerium mit insgesamt 6,3 Mio. Euro fördert. Als nächste Schritte wollen die Partnerunternehmen die Zusammensetzung des Synthesegases sowie das Zusammenspiel von Elektrolyse und Fermentation weiter optimieren. Zusätzlich entstehe eine Einheit zur Aufbereitung der Flüssigkeit aus dem Bioreaktor, um die reinen Chemikalien zu erhalten. Das langfristige Ziel von Evonik und Siemens besteht in der Entwicklung einer „einzigartigen“ Plattformtechnologie, die
energie- und werthaltige Stoffe herstellen kann – modular und flexibel.

„Mit unserer Wasserstoff- und CO-Elektrolyse schlagen wir die Brücke von grünem Strom zu nachhaltigen stofflichen Anwendungen“, sagte bei der Inbetriebnahme Christian Bruch, der Vorstandsvorsitzende von Siemens Energy. Dazu sei der Schulterschluss zwischen Politik, Wissenschaft und Wirtschaftspartnern wie Evonik ein wichtiger Schritt. Ministerin Karliczek erklärte, „wir wollen wirksamen Klimaschutz voranbringen und auch künftig einen starken Industriestandort Deutschland haben.“ Die nun in Betrieb genommene Anlage sei ein gutes Beispiel dafür. Zudem eröffne sie vielversprechende Möglichkeiten für Technologieexporte, betonte Karliczek.

In Kooperation mit dem Branchendienst energate.

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