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Treibstoff Müll

Bioabfälle aus dem Großmarkt sollen mit einem neuen Verfahren Kraftstoff für das Auto liefern
Stuttgart, 22.01.2010 | 

Im Gegensatz zu Biodiesel oder Bioethanol wird Biogas bislang kaum als Kraftstoff für Fahrzeuge genutzt. Das will das Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB mit Partnern aus Forschung, Energiewirtschaft, Automobil- und Anlagenbau im Forschungsprojekt ETAMAX ändern. Die Forschungspartner wollen leicht vergärbare Biomasse - insbesondere Bioabfälle und Algenreste - unter maximaler Energiegewinnung vollständig verwerten. "Zentrales Produkt ist regeneratives Methan, das regional erzeugt und genutzt wird", erklärt Professor Walter Trösch, Leiter der Abteilung Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik des Fraunhofer IGB. "Biomethan kann wie Erdgas über das bestehende Netz transportiert werden. Oder wie in unserem Demonstrationsprojekt CNG-Fahrzeuge (Compressed Natural Gas) antreiben."

Das Hauptaugenmerk der Forscher liegt auf der Verwertung nasser Abfall-Biomasse, die sich schnell und leicht vergären lässt und keine Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln ist: Abfälle aus der Lebensmittelindustrie beispielsweise, oder Küchenabfälle aus Haushalten, Großküchen und vom Großmarkt. Die landen heute meist in Kompostierungsanlagen, wobei die enthaltene Energie als Abwärme verloren geht. Aufgrund ihres geringen Gehalts an schwer abbaubaren holzigen Anteilen sind aber gerade diese wasserhaltigen Abfälle optimal zur Vergärung geeignet.

Mit einem Verfahren, das das Fraunhofer IGB bereits für Klärschlamm entwickelt hat, werden Feststoffe in nur wenigen Tagen nahezu vollständig zu Biogas umgewandelt. Doch Bioabfälle unterscheiden sich in Wasser- und Feststoffgehalt. "Damit eine Vergärungsanlage möglichst effektiv verschiedene Substrate zu Biogas umwandeln kann, muss die Prozesstechnik für die jeweiligen Substrate spezifisch angepasst werden", erklärt Trösch. Im ETAMAX-Projekt soll jetzt eine flexible Anlage gebaut werden mit unterschiedlichen Modulen für die jeweils unterschiedlichen Abfälle.

Zusätzlich zur Abfall-Biomasse sollen auch Algenreste genutzt werden. Die Gewinnung von Energie aus Algen ist schon heute sehr effizient möglich. In Bioreaktoren wachsen Algen nur mit Sonnenlicht als Energiequelle und Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle heran. ETAMAX will den Kohlenstoffkreislauf schließen, indem das Kohlendioxid, das sowohl bei der Vergärung als auch bei der Verbrennung von Biogas entsteht, für die Algenkultivierung genutzt wird. "Das anspruchsvollste Ziel ist die Schließung der Stoffkreisläufe", so Trösch. "Kohlenstoffdioxid können wir quasi vollständig im Kreislauf führen, indem die Algen das bei der Verbrennung entstandene CO2 wieder fixieren." Aber sogar das nährstoffreiche Wasser, das bei der Vergärung als auch bei der Vergasung anfällt, wollen die Forscher für die Algenkultivierung nutzen.

Realisiert und erprobt werden die neuen Prozesse in einer Demonstrationsanlage auf dem Gelände des EnBW-Heizkraftwerks in Stuttgart-Gaisburg. In einer zukünftigen Großanlage könnten aus den kommunalen Bioabfällen der Stadt Stuttgart 300.000 Kubikmeter Methangas pro Jahr erzeugt werden. Als Fahrzeugkraftstoff gereinigt, kann dies für eine kleine Flotte von Müllfahrzeugen mit Erdgasantrieb genutzt werden. Davon profitiert sogar die Luftqualität. Über die Schließung des Kohlenstoffkreislaufes hinaus wird so gemeinsam mit der EnBW Energie Baden-Württemberg AG die Optimierung der Kraftstoffqualität und mit der Daimler AG die Anwendung für Fahrzeuge vorangetrieben.

Neben dem Fraunhofer IGB sind an dem Projekt unter anderem die Daimler AG, die Stuttgarter Subitec GmbH, die EnBW Energie Baden-Württemberg AG, die Reutlinger FairEnergie GmbH sowie die Stadt Stuttgart beteiligt. Es wird mit insgesamt 6 Mio. Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.