Technisch funktioniert der Carbon2Chem®-Ansatz bereits im Pilotmaßstab. Jetzt geht es darum, die entwickelten Lösungen für Carbon Capture and Utilization (CCU) weiter zu skalieren und wirtschaftlich tragfähige Anwendungen für die Industrie zu schaffen. Welche Rolle dabei flexible Prozesskonzepte, CO2– und Wasserstoffinfrastrukturen, geeignete regulatorische Rahmenbedingungen und neue Geschäftsmodelle spielen, diskutierten Fachleute aus Forschung und Industrie bei der 9. Konferenz zur nachhaltigen chemischen Konversion in der Industrie am 13. Oktober 2026 in Düsseldorf. Zugleich markierte die Veranstaltung ein Jubiläum: Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderte Verbundprojekt besteht seit zehn Jahren. Ein geeigneter Zeitpunkt, um Bilanz zu ziehen und zugleich die nächsten Schritte in Richtung industrielle Anwendung in den Blick zu nehmen.
Schon im eröffnenden Grußwort kam diese Ausrichtung auf die Zukunft deutlich zum Ausdruck.
»Sie haben im Projekt konsequent den Transfergedanken verfolgt: Ihre Ergebnisse müssen jetzt den Weg in die Anwendung finden«, stellte Stefan Müller vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt heraus.
Dazu gehöre auch, das im Projekt aufgebaute Wissen für weitere Anwendungen zugänglich zu machen. Ein Baustein dafür sei das geplante Handbuch der laufenden Versuchskampagnen. Gleichzeitig verwies Stefan Müller auf die im September gestartete Förderlinie »Innovative Herstellung von E-Fuels und CCU-basierten Vorprodukten – Neue Wege für klimaneutrale Kraftstoffe der Zukunft«, mit der die CCU-Forschung weiter gestärkt werden soll.
Carbon2Chem®: Vom Pilotmaßstab zum industriellen Einsatz
Wo Carbon2Chem® nach zehn Jahren Forschung steht, machte Prof. Robert Schlögl, einer von drei Koordinatoren des Verbundprojekts, in seiner Keynote deutlich. Carbon2Chem® habe sein Ziel im Pilotmaßstab erreicht: Die Methanolsynthese mit Gasen unterschiedlicher Herkunft funktioniere zuverlässig, wenn diese zuvor sorgfältig gereinigt würden. Ein dynamischer Anlagenbetrieb könne zudem genutzt werden, um die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems zu optimieren. Für den technischen Scale-up würden nun unterschiedliche Betriebskonzepte untersucht.
Damit verschiebt sich der Schwerpunkt: Nicht mehr allein die prinzipielle technische Machbarkeit steht im Mittelpunkt, sondern die Frage, wie aus den Forschungsergebnissen robuste industrielle Anwendungen entstehen können. Umfangreiche Betriebs- und Metadaten aus dem Projekt sollen dabei künftig auch mit Methoden der Künstlichen Intelligenz ausgewertet werden.
Für Robert Schlögl ist Geschwindigkeit ein entscheidender Faktor der Transformation. Um den weiteren CO2-Ausstoß möglichst rasch zu reduzieren, brauche es neben zuverlässigen Technologien insbesondere stabile wirtschaftliche Anreize zur CO2-Vermeidung, betonte er.
Carbon2Chem® für Stahl, Zement und alternative Kohlenstoffquellen
Wie eine Übertragung der Ergebnisse auf neue Anwendungen aussehen kann, erläuterte Prof. Görge Deerberg, Carbon2Chem®-Koordinator bei Fraunhofer UMSICHT. Die Motivation des Projekts habe sich in den vergangenen Jahren weiterentwickelt. Zu Klimaschutz und geschlossenen Kohlenstoffkreisläufen komme zunehmend die Resilienz industrieller Wertschöpfungsketten hinzu.
Im Zentrum steht die Vision sektorübergreifender Kohlenstoffkreisläufe. Diese können innerhalb eines einzelnen Industriestandorts, regional zwischen verschiedenen Akteuren oder über größere Versorgungssysteme hinweg entstehen. Neben der Stahlindustrie werden bei Carbon2Chem®deshalb unter anderem die Zementindustrie und die Abfallwirtschaft sowie alternative Kohlenstoffquellen wie biogene Reststoffe untersucht.
Die Basis dafür bilden die Forschungsinfrastrukturen des Projekts. Im Carbon2Chem®-Labor in Oberhausen werden unter kontrollierten Bedingungen unter anderem Analytik, Materialien, Katalysatoren und Prozessbedingungen untersucht. Im Carbon2Chem®-Technikum in Duisburg folgt der Schritt in die industrielle Umgebung: Dort kommen reale Stahlwerksgase zum Einsatz, verbunden mit Gasanalytik und -behandlung, Wasserelektrolyse sowie Methanolsynthese.
Eine zentrale Erkenntnis aus der bisherigen Arbeit: Gereinigte metallurgische Gase können über Tausende Betriebsstunden stabil für die Methanolsynthese eingesetzt werden. Herausforderungen sind dabei unter anderem die dynamischen Gaszusammensetzungen sowie Spurenstoffe, die Katalysatoren und Reaktionen beeinflussen können. Auch der zunehmende CO2-Anteil in den Ausgangsgasen stellt andere Anforderungen an den Prozess als eine konventionelle Methanolsynthese auf Basis von CO und Wasserstoff.
Für unterschiedliche industrielle Einsatzfälle setzt Carbon2Chem® deshalb auf modulare und flexible Prozesskonzepte: Komponenten sollen an die jeweilige Rohstoffsituation angepasst und Prozesse flexibel geregelt werden können. Modellierungswerkzeuge unterstützen Prozessdesign, Prozessführung und Bewertung.
CCU skalieren: Wirtschaftlichkeit und Geschäftsmodelle entscheiden
Dass technische Reife allein für den Schritt in den Markt nicht genügt, zog sich wie ein roter Faden durch die Konferenz. Matthias Brey, Europe West Sustainability Leader bei EY Consulting, brachte die Herausforderung auf eine klare Formel: Nachfrage nach erneuerbarem Methanol ist vorhanden, doch verschiedene Risiken verhindern derzeit Investitionsentscheidungen im großen Maßstab.
Dazu zählen insbesondere Kosten und Verfügbarkeit von Energie und Wasserstoff, langfristig gesicherter Absatz, regulatorische Anforderungen und Zertifizierung sowie Finanzierung und Risikoverteilung. Diese Faktoren müssten gemeinsam betrachtet werden. Erst wenn das Gesamtrisiko ausreichend reduziert werde, könnten tragfähige Investitionsentscheidungen entstehen.
Ein konkreter Ansatz ist der vorgestellte Ecocalor-Anwendungsfall. Dabei sollen Reststoffe zunächst vergast und das entstehende Synthesegas anschließend zur Methanolproduktion genutzt werden. Weil der Kohlenstoff bereits im Ausgangsmaterial enthalten ist, könne unter anderem die Abhängigkeit von zusätzlich bereitgestelltem Wasserstoff reduziert werden. Entscheidend sei dabei die Integration von Rohstoffen, Technologie, Energie- und Stoffströmen sowie Absatzmärkten.
Damit kommt neben dem Klimaschutz ein weiterer Aspekt ins Spiel: Versorgungssicherheit. Regional erzeugtes Methanol könnte nicht nur zur Defossilisierung beitragen, sondern zugleich die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffimporten verringern. So verbindet Carbon Management ökologische Ziele mit Fragen industrieller Resilienz.
CO2– und Wasserstoffinfrastrukturen als Basis für industrielle CCU
Damit neue Kohlenstoffkreisläufe entstehen können, müssen nicht nur die Konversionstechnologien verfügbar sein. Auch CO2 und Wasserstoff müssen zwischen Quellen, Produktionsstandorten, Abnehmern und gegebenenfalls Speicherstätten transportiert werden können. Wie eine solche Infrastruktur aussehen könnte, zeigte Lukas Haberland von Fluxys Deutschland am Beispiel Belgiens und Nordwesteuropas. In Belgien ist ein CO2-Netz mit einer Gesamtlänge von bis zu 700 Kilometern vorgesehen, das industrielle Cluster miteinander und mit Export- und Speicheroptionen verbinden soll. Erste Abschnitte könnten nach den vorgestellten Planungen ab 2031 in Betrieb gehen, abhängig unter anderem von Marktentwicklung und verbindlichen Zusagen.
Für die Rhein-Ruhr-Region besonders relevant ist das Projekt »Ruhbens – Ruhr, Belgium, North Sea«. Die geplante rund 500 Kilometer lange Verbindung soll deutsche industrielle CO2-Quellen mit belgischen Exportmöglichkeiten verbinden. Ziel ist eine Inbetriebnahme Anfang der 2030er-Jahre, abhängig von Marktentwicklung und Fördermöglichkeiten.
An welche internationalen Märkte eine nachhaltige Wasserstoff- und Methanolwirtschaft künftig anknüpfen könnte, zeigte Dr. Stefan Kaufmann am Beispiel Indiens. Als Senior Advisor der GH2 Organisation und Mitglied des International Advisory Board von GH2 India richtete er den Blick auf das entstehende Methanol-Ökosystem des Landes. Für die Skalierung von E-Methanol komme es nicht allein auf günstige Produktion an. Entscheidend seien die Wirtschaftlichkeit der gesamten Wertschöpfungskette, regulatorische Konformität, eine geeignete Infrastruktur sowie gesicherte Abnahme. Zertifizierung, Rückverfolgbarkeit und belastbare Nachweise zur Kohlenstoffintensität werden damit zunehmend zu Voraussetzungen für bankfähige Projekte.
CO2 als Rohstoff: Neue CCU-Anwendungen für Kraftstoffe und Materialien
Wie breit die möglichen Anwendungen von CO2 als Rohstoff sind, zeigten weitere Beiträge der Konferenz. Tobias Roelofs von TNO stellte Ergebnisse des europäischen Projekts TAKE-OFF zur Herstellung nachhaltiger Flugkraftstoffe vor. Untersucht wurden unterschiedliche Syntheserouten, mit denen CO2 und Wasserstoff über Zwischenprodukte wie Methanol beziehungsweise Olefine zu Sustainable Aviation Fuels weiterverarbeitet werden können. Ziel der Technologieentwicklung ist unter anderem eine höhere Kohlenstoffeffizienz bei geringerem Wasserstoffbedarf und einer höheren Selektivität zum gewünschten Kraftstoff.
Auch neue Unternehmen treiben die Entwicklung von CCU-Lösungen voran. Dr. Lisa Heymann von Co-reactive präsentierte ein Verfahren zur CO2-Mineralisierung, mit dem CO2 dauerhaft in zementären Zusatzstoffen gebunden werden soll. Dr. Niklas Friedrichsen von Greenlyte Carbon Technologies stellte dagegen eine modulare Plattform vor, die Direct Air Capture mit elektrochemischer Desorption und der Produktion von Wasserstoff verbindet. Dr. Pierre Calleja von SYKLEA präsentierte einen weiteren Ansatz zur CO2-Nutzung auf Basis immobilisierter Mikroalgen.
In einer anschließenden Paneldiskussion rückten schließlich die Finanzierungsbedingungen solcher Innovationen in den Mittelpunkt. Diskutiert wurde insbesondere, wie sich die unterschiedlichen Anforderungen von Start-ups, Investoren und industriellen Scale-up-Projekten miteinander verbinden lassen. Die Beiträge machten damit ein breites Spektrum sichtbar: CO2 kann Ausgangspunkt für Chemikalien und Kraftstoffe sein, dauerhaft in Materialien gebunden oder in neue industrielle Wertschöpfungsketten integriert werden.
Carbon Management: Technologie, Märkte und regulatorische Rahmenbedingungen
Den Blick auf die internationale Energietransformation richtete Dr. Gernot Kalkoffen, Chairman of the Supervisory Board der ExxonMobil Central Europe Holding GmbH. Weltweit steige der Energiebedarf, während gleichzeitig Treibhausgasemissionen reduziert werden müssten. Entscheidend für eine erfolgreiche Transformation seien drei Faktoren: Technologie, politische Rahmenbedingungen und die Nachfrage der Kunden.
Dass für CO2-intensive Grundstoffindustrien unterschiedliche Transformationspfade notwendig sind, zeigte zudem Prof. Shih-kang Lin von der National Cheng Kung University am Beispiel der taiwanischen Stahlindustrie. Er stellte Forschungsarbeiten zum CO2-ärmeren Hochofenbetrieb, zum Einsatz wasserstoffreicher Gase sowie zur Direktreduktion und zum Einsatz von Elektrolichtbogenöfen. Damit erweiterte der Beitrag den Blick auf internationale Strategien zur Defossilisierung energieintensiver Industrieprozesse.
Zehn Jahre Carbon2Chem®: Nächster Schritt ist die industrielle Skalierung
Nach zehn Jahren Carbon2Chem® fällt die Bilanz damit zweigeteilt aus: Auf der technologischen Seite sind wesentliche Grundlagen geschaffen. Unter anderem wurden die Gasanalytik und -reinigung erprobt, die Methanolsynthese mit realen metallurgischen Gasen demonstriert und Werkzeuge für Simulation, Prozessdesign sowie ökologische und wirtschaftliche Bewertung entwickelt. Gleichzeitig zeigt der Blick auf die Industrialisierung: Die Komponenten müssen als Gesamtsystem funktionieren und wirtschaftlich tragfähig werden.
Genau hier soll die weitere Arbeit ansetzen. Wie lassen sich Technologien skalieren? Welche Kombination aus Kohlenstoffquelle, Wasserstoff, Prozess und Produkt ergibt einen belastbaren Business Case? Und wie können Unternehmen Investitionsrisiken reduzieren? Diese Fragen standen 2026 stärker im Vordergrund als bei den vorangegangenen Carbon2Chem®-Konferenzen.
»Wir sind auf dem richtigen Weg – wir haben die richtigen Lösungen und Themen«, lautete das Fazit von Dr. Markus Oles, dem dritten Koordinator im Verbundprojekt.
In den kommenden zweieinhalb Jahren sollen die Lösungen weiterentwickelt werden, damit sie den Weg in die industrielle Anwendung finden.
Damit beginnt für Carbon2Chem® nach zehn Jahren Forschung eine neue Etappe: Aus wissenschaftlich fundierten Technologien sollen skalierbare Lösungen für industrielle Kohlenstoffkreisläufe entstehen – mit dem Ziel, Klimaschutz, wirtschaftliche Wertschöpfung und eine resilientere Rohstoffversorgung miteinander zu verbinden.
EIN BLICK AUF DIE POSTERSESSION DER KONFERENZ
Über Carbon2Chem®
Im Verbundprojekt Carbon2Chem® arbeiten Partner aus Forschung und Industrie daran, unvermeidbares CO₂ aus industriellen Prozessen als Rohstoff für die chemische Produktion nutzbar zu machen. Im Mittelpunkt stehen cross-industrielle Produktionsnetzwerke, die mithilfe von Carbon Capture and Utilization (CCU) Grundstoffindustrie und chemische Industrie miteinander verbinden. Ziel ist es, fossile Rohstoffe zu ersetzen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und eine zirkuläre Kohlenstoffwirtschaft zu unterstützen.
Die Gesamtkoordination verbindet Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Industrie: Prof. Dr. Robert Schlögl vertritt die Grundlagenforschung, Prof. Dr.-Ing. Görge Deerberg (Direktor für Transfer bei Fraunhofer UMSICHT) die angewandte Forschung und Dr. Markus Oles die Industrie. Carbon2Chem® wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert. In der 2025 gestarteten dritten Projektphase liegt der Schwerpunkt auf der Umsetzung der erarbeiteten Lösungen in die industrielle Anwendung.
Das Wichtigste in Kürze
- Carbon2Chem® ist technisch bereit für den nächsten Schritt: Nach erfolgreichen Tests im Pilotmaßstab rückt die industrielle Skalierung der CCU-Technologien in den Fokus.
- Flexible Prozesse ermöglichen neue Anwendungen: Neben der Stahlindustrie werden weitere Branchen und Kohlenstoffquellen betrachtet – darunter Zementindustrie, Abfallwirtschaft und Reststoffe.
- Wirtschaftlichkeit und Infrastruktur sind entscheidend: Für tragfähige CCU-Geschäftsmodelle braucht es geeignete Rahmenbedingungen sowie verlässliche CO2– und Wasserstoffinfrastrukturen.
- CO2 wird zum Rohstoff: Neue Ansätze zeigen, wie Kohlenstoff für Methanol, nachhaltige Kraftstoffe, Chemikalien und Materialien genutzt und in industrielle Kreisläufe integriert werden kann.
Source
Fraunhofer-Institut UMSICHT, Pressemitteilung (Veranstaltungsrückblick), 2026-10-23.
Supplier
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Co-reactive
ExxonMobil
Fluxys
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Green Hydrogen Organisation
Greenlyte Carbon Technologies
National Cheng Kung University
Syklea
TNO
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