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Der Gro\u00dfteil landet in Kompostieranlagen oder wird verbrannt, um W\u00e4rme und Strom zu erzeugen. Dabei entstehen Kohlendioxid-(CO2<\/sub>-)Emissionen, die unserem Klima schaden. \u201eDoch daf\u00fcr ist der Bioabfall viel zu schade\u201c, sagt Johannes Full, Leiter der Gruppe \u201eNachhaltige Entwicklung biointelligenter Technologien\u201c am Fraunhofer IPA in Stuttgart. \u201eSinnvoller w\u00e4re es, aus dem Material Wasserstoff zu erzeugen und das dabei entstehende CO2<\/sub>\u00a0abzuscheiden, zu speichern oder langfristig zu nutzen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Wasserstoff gilt als sauberer Energietr\u00e4ger der Zukunft. Bei seiner Verbrennung wird nur Wasser frei. Allerdings wird Wasserstoff derzeit zu gro\u00dfen Teilen aus Erdgas hergestellt. Die Produktion aus Pflanzenresten w\u00e4re wie die Elektrolyse mit erneuerbarem Strom wesentlich klimafreundlicher.<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr die Wandlung von Biomasse in Wasserstoff wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Verfahren entwickelt. Full und seine Kollegen haben analysiert, welche Prozesse technisch ausgereift sind und sich k\u00fcnftig wirtschaftlich betreiben lassen. Die neuen Methoden sollen auch eine Schw\u00e4che der herk\u00f6mmlichen Bio-Abfallwirtschaft ausb\u00fcgeln: Ganz gleich, ob Biomasse kompostiert oder verbrannt wird, stets wird dabei Kohlendioxid frei, das die Pflanzen zuvor per Photosynthese aus der Luft aufgenommen haben.<\/p>\n\n\n\n Sinnvoller w\u00e4re es, das Klimagas aus den Pflanzen aufzufangen und in der chemischen Industrie als Rohstoff zu verwenden oder in ausgedienten Erdgasfeldern im Boden zu speichern. \u201eSo schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe\u201c, sagt Full. \u201eWir tragen dazu bei, den Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosph\u00e4re zu verringern und stellen aus den Pflanzenresten gr\u00fcnen Wasserstoff her.\u201c<\/p>\n\n\n\n Wie das funktioniert, zeigt ein Projekt, das das Fraunhofer IPA bei einem Unternehmen aus der Metallbranche durchf\u00fchrt. Dort k\u00f6nnen Abf\u00e4lle von Obst- und Weinbauern aus der Umgebung, Kartonagen und Altholz sowie Kantinenabf\u00e4lle in Wasserstoff umgewandelt werden. Dieser wird dann direkt in der Metallverarbeitung genutzt. Daf\u00fcr werden die Obstreste und Kantinenabf\u00e4lle zun\u00e4chst mithilfe von Bakterien in dunklen Beh\u00e4ltern fermentiert, wobei Wasserstoff und Kohlendioxid entstehen. Anschlie\u00dfend kann die fermentierte Masse in einer herk\u00f6mmlichen Biogasanlage zu Methan vergoren werden, das ebenfalls zu Wasserstoff und CO2<\/sub> umgewandelt wird.<\/p>\n\n\n\n Holz und Papierfasern hingegen lassen sich nur schlecht verg\u00e4ren. Sie k\u00f6nnen in einem Holzvergaser in CO2<\/sub> und Wasserstoff aufgespalten werden. Das Fraunhofer IPA vergleicht die verschiedenen Verfahrensoptionen, um die Auswahl geeigneter und m\u00f6glichst effizienter Technologien zu unterst\u00fctzen, und leitet technische Optimierungsans\u00e4tze ab, um Kosten zu sparen und m\u00f6glichst umweltfreundlich zu produzieren.<\/p>\n\n\n\n Besonders flei\u00dfig produzieren Purpurbakterien aus Frucht- und Molkereiabf\u00e4llen Wasserstoff. Forschern an der Universit\u00e4t Stuttgart ist es gelungen, das Bakterium so zu ver\u00e4ndern, dass es kaum mehr Licht ben\u00f6tigt, was die Wasserstoff-Produktion energiesparend macht. Zusammen mit dem Fraunhofer IPA untersuchen sie, wie sich die Herstellung von Wasserstoff mit dem Purpurbakterium k\u00fcnftig in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab wirtschaftlich betreiben l\u00e4sst.<\/p>\n\n\n\n Im Projekt H2Wood \u2013 BlackForest arbeitet das Fraunhofer IPA-Team zusammen mit dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB zudem daran, wie sich Holzabf\u00e4lle mikrobiell in Wasserstoff und andere wertvolle Molek\u00fcle f\u00fcr die chemische Industrie zerlegen lassen. Weitere Projektpartner sind Campus Schwarzwald und die Universit\u00e4t Stuttgart, Institut f\u00fcr Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF.<\/p>\n\n\n\nKohlendioxid-Gehalt in der Atmosph\u00e4re verringern<\/h3>\n\n\n\n
Biomasse vollst\u00e4ndig nutzen<\/h3>\n\n\n\n
Purpurbakterien als Produzent von Wasserstoff<\/h3>\n\n\n\n
Studie \u201eIndustrielle Wasserstoff-Hubs in Baden-W\u00fcrttemberg\u201c<\/h3>\n\n\n\n