Innovation & Forschung
Linde: Mit nachwachsenden Rohstoffen Umwelt und Klima schützen
Mit nachwachsenden Rohstoffen für Industrie, Energie und Mobilität will Linde einen wichtigen Beitrag zum Klima- und Umweltschutz leisten. Dabei betont das Unternehmen in seinem Forschungsmagazin „Linde Technology“, dass die Biotech-Wende bereits heute stattfindet - „auch dank innovativer Anlagen- und Gasetechnologie von Linde“. Dazu liefert die Forschungsabteilung des Unternehmens regelmäßig neue Impulse und innovative Lösungsmodelle. UmweltDialog stellt einige dieser Ansätze vor.
10.02.2012
Foto: Linde
Bis heute besteht für Gesellschaft und Industrie eine hohe Abhängigkeit von Erdöl. Dabei ist dieser Rohstoff nicht nur umweltschädlich, sondern auch begrenzt: Experten der internationalen Energieagentur (IEA) kamen 2008 zu dem Schluss, dass die weltweiten Ölreserven bei konstant steigendem Verbrauch noch für maximal 40 Jahre reichen werden. Forscher von Linde denken daher bereits heute über die Energieträger der Zukunft nach und verweisen beispielsweise auf gute Ergebnisse bei den Themen grüner Wasserstoff oder Algenöl. Zu einem der wichtigsten Forschungszentren hat sich dabei in den letzen Jahren das Chemisch-Biotechnologische Prozesszentrum (CBP) in Leuna entwickelt.
Wasser statt CO2
Mobilität wird auch in Zukunft ein wichtiger Baustein moderner Gesellschaften sein. Dabei gilt Wasserstoff (H2) schon seit Jahren als eine mögliche Lösung für neue Antriebstechnologien. Bei der Produktion des grünen Kraftstoffes setzt Linde unter anderem auf Rohglycerin. Der Rohstoff ist ein Abfallprodukt bei der Herstellung von Biodiesel und wird in einer Pilotanlage in Leuna zu umweltschonendem H2 verarbeitet. Ziel dabei ist: „die Herstellung so klimaneutral wie möglich zu machen“, erläutert Dr. Mathias Mostertz vom Linde Innovationsmanagement im Themenheft.
Bisherige Prozesse wie etwa die Elektrolyse von Wasser mithilfe klassischen Kohlestroms oder der Erdgasreformierung, dem heute gängigen Verfahren zur Wasserstoffproduktion, emittieren große Mengen CO2 und können daher nicht als saubere Alternative verstanden werden. Der aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnene Wasserstoff reduziert die CO2-Bilanz von Brennstoffzellenfahrzeugen gegenüber herkömmlichen Diesel-PKW dagegen um 70 Prozent.
Damit diese Zahlen auch außerhalb eines geschlossenen Forschungskomplexes Gültigkeit besitzen, hat Linde die CO2-Bilanz über den gesamten Produktionsprozess vom TÜV SÜD zertifizieren lassen. Dabei wurden sämtliche Emissionsverursacher, wie etwa die Anlieferung des Glycerins oder die Beleuchtung der Pilotanlage, miteinbezogen. Bis zur Serienreife der Technologie wird aber trotz der Pilotanlage in Leuna und einer H2-Tankstelle in Berlin noch etwas Zeit vergehen. Daimler etwa rechnet mit der Markteinführung eines Fahrzeuges mit Brennstoffzellenantrieb nicht vor 2014. Trotzdem betonte Dieter Zetsche, Vorstandsvorsitzender der Daimler AG, bei der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) 2011: „Wasserstoff ist heute das bessere Öl.“
Algenkraftstoff aus CO2
Gemeinsam mit Sapphire Energy arbeitet Linde darüber hinaus seit Mai 2011 an einem Verfahren, um schädliches CO2 in neuen Kraftstoff umzuwandeln. Wichtigste Helfer sind dabei spezielle Grün- und Blaualgen. Diese leisten in wenigen Wochen, wofür die Natur üblicherweise Jahrmillionen braucht: Sie produzieren Öl. „Green Crude“ nennen Experten diesen Vorgang, bei dem Algen mithilfe von Fotosynthese und der Kraft des Sonnenlichtes CO2 in ein Kohlenwasserstoffgemisch umwandeln. Für diesen Vorgang benötigen die mikroskopisch kleinen Einzeller gerade einmal zwei Wochen.
Das Beste daran: „Die Raffinerien können es genau wie Erdöl weiterverarbeiten“, erläutert Cynthia Warner, Präsidentin von Sapphire für „Linde Technology“. Das ist insofern von Bedeutung, da Erdöl bislang nicht nur die Basis von Treibstoffen aller Art bildet, sondern auch Grundstoff für zahlreiche Kunststoffe ist. Ohne sie scheint die derzeitige Konsumgesellschaft daher nur schwer vorstellbar. „Green Crude“ bietet sich daher als Alternative an, da es optimal zur bereits bestehenden Infrastruktur passe und deshalb ein unglaubliches Potenzial als umweltfreundlicher Rohstoff für die Industrie habe, berichtet Dr. Mathias Mostertz, Leiter des Clean Energy Technology Biomass Program beim Linde Innovationsmanagement.
Das für den Prozess nötige CO2 könnte dabei direkt in der Industrie gewonnen werden. Denn Kohlendioxid entweicht überall da, wo Erdöl, Kohle oder Erdgas verbrannt werden. Führte man dieses nun wieder in den Herstellungsprozess zurück, könnten die CO2-Emissionen im Vergleich zur Nutzung fossiler Treibstoffe, um bis zu 80 Prozent gesenkt werden.
Abhängigkeit vom Erdöl reduzieren
Bis heute ist die chemische Industrie in hohem Maße auf Erdöl angewiesen. Diese Abhängigkeit zu verringern ist eine Aufgabe des Chemisch-Biotechnologischen Prozesszentrum in Leuna. Gemeinsam mit Linde forscht die Fraunhofer-Gesellschaft hier an Zukunftstechnologien und Möglichkeiten, Verfahren auf Biomassebasis schneller vom Labor in die Industrie zu übertragen.
Gebot der Stunde sei dabei Nachhaltigkeit, erläutert Prof. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. Im Forschungsmagazin „Linde Technologie“ konstatiert er: „Bei der Energieerzeugung gibt es viele Alternativen, nicht aber bei der chemischen Produktion. Sie ist auf kohlenstoffhaltige Rohstoffe angewiesen. Deshalb bleibt ihr als einzige Alternative zur Petrochemie die Nutzung von Pflanzen als Kohlenstoffquelle.“ Diese seien im Prinzip auch ausreichend vorhanden, doch ergäben sich neue Herausforderungen aus der entstehenden Konkurrenz zur Lebensmittelindustrie. Der Ausweg, so Bullinger weiter, könne bei „biogenen Reststoffen aus der Forst- und Agrarwirtschaft wie Holz und Stroh sowie bei effizienten Biomassepflanzen wie China- oder Präriegras und Algen“ liegen.
Wasser statt CO2
Mobilität wird auch in Zukunft ein wichtiger Baustein moderner Gesellschaften sein. Dabei gilt Wasserstoff (H2) schon seit Jahren als eine mögliche Lösung für neue Antriebstechnologien. Bei der Produktion des grünen Kraftstoffes setzt Linde unter anderem auf Rohglycerin. Der Rohstoff ist ein Abfallprodukt bei der Herstellung von Biodiesel und wird in einer Pilotanlage in Leuna zu umweltschonendem H2 verarbeitet. Ziel dabei ist: „die Herstellung so klimaneutral wie möglich zu machen“, erläutert Dr. Mathias Mostertz vom Linde Innovationsmanagement im Themenheft.
Bisherige Prozesse wie etwa die Elektrolyse von Wasser mithilfe klassischen Kohlestroms oder der Erdgasreformierung, dem heute gängigen Verfahren zur Wasserstoffproduktion, emittieren große Mengen CO2 und können daher nicht als saubere Alternative verstanden werden. Der aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnene Wasserstoff reduziert die CO2-Bilanz von Brennstoffzellenfahrzeugen gegenüber herkömmlichen Diesel-PKW dagegen um 70 Prozent.
Damit diese Zahlen auch außerhalb eines geschlossenen Forschungskomplexes Gültigkeit besitzen, hat Linde die CO2-Bilanz über den gesamten Produktionsprozess vom TÜV SÜD zertifizieren lassen. Dabei wurden sämtliche Emissionsverursacher, wie etwa die Anlieferung des Glycerins oder die Beleuchtung der Pilotanlage, miteinbezogen. Bis zur Serienreife der Technologie wird aber trotz der Pilotanlage in Leuna und einer H2-Tankstelle in Berlin noch etwas Zeit vergehen. Daimler etwa rechnet mit der Markteinführung eines Fahrzeuges mit Brennstoffzellenantrieb nicht vor 2014. Trotzdem betonte Dieter Zetsche, Vorstandsvorsitzender der Daimler AG, bei der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) 2011: „Wasserstoff ist heute das bessere Öl.“
Algenkraftstoff aus CO2
Gemeinsam mit Sapphire Energy arbeitet Linde darüber hinaus seit Mai 2011 an einem Verfahren, um schädliches CO2 in neuen Kraftstoff umzuwandeln. Wichtigste Helfer sind dabei spezielle Grün- und Blaualgen. Diese leisten in wenigen Wochen, wofür die Natur üblicherweise Jahrmillionen braucht: Sie produzieren Öl. „Green Crude“ nennen Experten diesen Vorgang, bei dem Algen mithilfe von Fotosynthese und der Kraft des Sonnenlichtes CO2 in ein Kohlenwasserstoffgemisch umwandeln. Für diesen Vorgang benötigen die mikroskopisch kleinen Einzeller gerade einmal zwei Wochen.
Das Beste daran: „Die Raffinerien können es genau wie Erdöl weiterverarbeiten“, erläutert Cynthia Warner, Präsidentin von Sapphire für „Linde Technology“. Das ist insofern von Bedeutung, da Erdöl bislang nicht nur die Basis von Treibstoffen aller Art bildet, sondern auch Grundstoff für zahlreiche Kunststoffe ist. Ohne sie scheint die derzeitige Konsumgesellschaft daher nur schwer vorstellbar. „Green Crude“ bietet sich daher als Alternative an, da es optimal zur bereits bestehenden Infrastruktur passe und deshalb ein unglaubliches Potenzial als umweltfreundlicher Rohstoff für die Industrie habe, berichtet Dr. Mathias Mostertz, Leiter des Clean Energy Technology Biomass Program beim Linde Innovationsmanagement.
Das für den Prozess nötige CO2 könnte dabei direkt in der Industrie gewonnen werden. Denn Kohlendioxid entweicht überall da, wo Erdöl, Kohle oder Erdgas verbrannt werden. Führte man dieses nun wieder in den Herstellungsprozess zurück, könnten die CO2-Emissionen im Vergleich zur Nutzung fossiler Treibstoffe, um bis zu 80 Prozent gesenkt werden.
Abhängigkeit vom Erdöl reduzieren
Bis heute ist die chemische Industrie in hohem Maße auf Erdöl angewiesen. Diese Abhängigkeit zu verringern ist eine Aufgabe des Chemisch-Biotechnologischen Prozesszentrum in Leuna. Gemeinsam mit Linde forscht die Fraunhofer-Gesellschaft hier an Zukunftstechnologien und Möglichkeiten, Verfahren auf Biomassebasis schneller vom Labor in die Industrie zu übertragen.
Gebot der Stunde sei dabei Nachhaltigkeit, erläutert Prof. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. Im Forschungsmagazin „Linde Technologie“ konstatiert er: „Bei der Energieerzeugung gibt es viele Alternativen, nicht aber bei der chemischen Produktion. Sie ist auf kohlenstoffhaltige Rohstoffe angewiesen. Deshalb bleibt ihr als einzige Alternative zur Petrochemie die Nutzung von Pflanzen als Kohlenstoffquelle.“ Diese seien im Prinzip auch ausreichend vorhanden, doch ergäben sich neue Herausforderungen aus der entstehenden Konkurrenz zur Lebensmittelindustrie. Der Ausweg, so Bullinger weiter, könne bei „biogenen Reststoffen aus der Forst- und Agrarwirtschaft wie Holz und Stroh sowie bei effizienten Biomassepflanzen wie China- oder Präriegras und Algen“ liegen.
Quelle: UD
