Vom Prozess sind nun die Schnellpyrolyse und die Hochdruck-Flugstromvergasung sowie die Synthese verwirklicht. Damit ist die gesamte Anlage komplett. Der abschließende Schritt wird sein, nun die vollständige Prozesskette im Zusammenspiel zu erproben und für die industrielle Großanwendung zu optimieren.

Sobald alle Stufen des Prozesses miteinander verbunden sind, wird die Pilotanlage hochwertigen Treibstoff aus Stroh liefern. Dies wird voraussichtlich Mitte 2014 sein. Das am Institut entwickelte vierstufige Verfahren berücksichtigt, dass Stroh, wie auch andere biogene Reststoffe, eine geringe Energiedichte aufweisen und räumlich weit verteilt anfallen. Zugleich ermöglicht es eine wirtschaftliche großtechnische Produktion von hochwertigen motorverträglichen Designerkraftstoffen.

Mit der Synthesestufe ging nun die letzte der großen Teilanlagen der Pilotanlage am Campus Nord erfolgreich in Betrieb. Die Synthesestufe setzt - anschließend an die Heißgasreinigung - Synthesegas in zwei Reaktionsstufen zu hochwertigem Ottokraftstoff um. Die Anlage ist in ihrem Design speziell an die Randbedingungen von CO-reichem Synthesegas angepasst, wie es aus der Vergasung nachhaltiger Biomasse erzeugt wird. Durch die direkte Umsetzung des Synthesegases in der ersten Reaktionsstufe zu Dimethylether lässt sich der in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff bei minimalem Investitionsaufwand maximal ausnutzen.

„Mit der Verfahrenskette der Teilanlagen, die bereits in Betrieb sind, und der jetzt gestarteten Synthesestufe der Pilotanlage verfügt das Technologiezentrum über die einzige Demonstrationsanlage dieser Art, erklärt der Vizepräsident für Forschung und Innovation, Dr. Peter Fritz. „Gleichzeitig ist bioliq auch eine hervorragende Forschungsplattform für die Nutzung nachhaltiger Biomasse, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion steht." Professor Jörg Sauer, Leiter des Instituts für Katalyseforschung und -technologie (IKFT), erläutert: „Wir können unsere Neuentwicklungen direkt in der Anlage im industrie-relevanten Maßstab erproben. So ist es möglich, unsere Forschungsergebnisse in Zukunft wesentlich schneller kommerziell umzusetzen." Von einem großen Interesse internationaler Kunden an dem neuartigen Verfahren berichtet Joachim Engelmann, Sprecher der Geschäftsführung der Chemieanlagenbau Chemnitz: „Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner hat für uns auch eine wichtige strategische Bedeutung für unsere Zukunft."

Der Aufbau der Pilotanlage am Campus Nord wurde vom Bund, vom Land Baden-Württemberg und der EU gefördert. Neben zahlreichen Instituten und Dienstleistungseinheiten sind mehrere Industriepartner an dem Projekt beteiligt.

Die Errichtung der Synthesestufe hat ein Investitionsvolumen von rund 22 Mio. €. 50 % davon wurden durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) sowie Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert. Die Mittel des BMELV wurden über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), die Mittel des EFRE über das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg zur Verfügung gestellt. Die verbleibenden Investitionskosten übernahmen das Karlsruher Institut für Technologie und der Chemnitzer Industriepartner. Dieser hat die Synthesestufe projektiert, geliefert, montiert und in Betrieb genommen und wird sich als Partner im Rahmen eines Kooperationsvertrags auch an den weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten beteiligen.

Der gesamte bioliq-Prozess (Biomass to Liquid Karlsruhe) besteht aus vier Stufen. In der ersten Stufe wird die trockene Restbiomasse, die räumlich weit verteilt anfällt und einen niedrigen Energiegehalt hat, dezentral durch Schnellpyrolyse in eine rohölartige Substanz von hoher Energiedichte umgewandelt. Diese Substanz, der so genannte bioliqSynCrude, lässt sich wirtschaftlich über große Strecken transportieren und zentral weiterverarbeiten. Ein Hochdruck-Flugstromvergaser setzt den bioliqSynCrude bei Temperaturen über 1.200°C und Drücken bis zu 80 bar zu einem teerfreien Synthesegas um. Dieses Synthesegas besteht zum Großteil aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Bei der anschließenden Heißgasreinigung geht es darum, Störstoffe wie Partikel, Chlor- und Stickstoff-Verbindungen aus dem Synthesegas abzutrennen, das in der Synthesestufe gezielt zu maßgeschneiderte hochwertigen Kraftstoffen zusammengesetzt wird.

In der Energieforschung ist das Karlsruher Institut eine der europaweit führenden Einrichtungen. Es unterstützt die Energiewende und den Umbau des Energiesystems in Deutschland durch seine Aktivitäten in Forschung, Lehre und Innovation. Hier verbindet das Forschungszentrum exzellente technik- und naturwissenschaftliche Kompetenzen mit wirtschafts-, geistes- und sozialwissenschaftlichem sowie rechtswissenschaftlichem Fachwissen. Die Arbeit des Zentrums Energie gliedert sich in sieben Topics: Energieumwandlung, erneuerbare Energien, Energiespeicherung und Energieverteilung, effiziente Energienutzung, Fusionstechnologie, Kernenergie und Sicherheit sowie Energiesystemanalyse. Klare Prioritäten liegen in den Bereichen Energieeffizienz und erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netze, Elektromobilität sowie dem Ausbau der internationalen Forschungszusammenarbeit.

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6.000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24.000 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung - Lehre - Innovation.