Gr\u00fcne Woche f\u00fcr die Chemieindustrie: Shell und ITM Power haben angek\u00fcndigt, in der Raffinerie Rheinland mit der weltweit gr\u00f6\u00dften PEM-Wasserstoff-Elektrolyse-Anlage zu errichten. Und Siemens und Evonik forschen gemeinsam an Anlagen, die \u201egr\u00fcne\u201c Chemie als Energiespeicher f\u00fcr \u00d6kostrom produzieren sollen.<\/p>\n
Als das EU-Parlament Ende 2017 verk\u00fcndete, die Energieeffizienz in Europa weiter zu st\u00e4rken, meldeten sich auch Industrieverb\u00e4nde zu Wort. Viele Industriezweige haben gewaltige Effizienzpotenziale, die es zu heben gilt. Als einen Vorreiter in Sachen Effizienz lobte der VCI in diesem Zusammenhang die chemische Industrie, die ihre Energieeffizienz seit 1990 verdoppelt habe.<\/p>\n
Laut dem Mineral\u00f6lwirtschaftsverband (MWV) k\u00f6nnten die deutschen Raffinerien beim Erreichen der Klimaziele 2050 eine entscheidende Rolle spielen. Einen Beweis daf\u00fcr liefern die beiden in der vergangenen Woche angek\u00fcndigten Vorhaben, die beide im Zusammenhang mit Power-to-X-Technologien stehen und damit auch der Energiebranche zugute kommen.<\/p>\n
Weltgr\u00f6\u00dfte Power-to-Gas-Anlage f\u00fcr deutsche Raffinerie
\nSo k\u00fcndigten Shell und ITM Power k\u00fcndigten, in der Raffinerie Rheinland die weltweit gr\u00f6\u00dfte PEM-Wasserstoff-Elektrolyse-Anlage zu errichten. Mit einer Kapazit\u00e4t von zehn Megawatt wird der Wasserstoff vor allem f\u00fcr die Verarbeitung von Produkten der Raffinerie genutzt. Die Technologie wird zugleich f\u00fcr einen m\u00f6glichen Einsatz in anderen Sektoren getestet.<\/p>\n
An der Umsetzung ist ein europ\u00e4isches Konsortium aus Shell, ITM Power, Sinteff, Thinkstep und Element Energy beteiligt. Insgesamt Die Gesamtinvestition des Projekts, einschlie\u00dflich der Integration in die Raffinerie, bel\u00e4uft sich auf rund 20 Millionen Euro. Davon stellt die Europ\u00e4ische Fuel Cell Hydrogen Joint Undertaking zehn Millionen Euro zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n
Inbetriebnahme bereits f\u00fcr 2020 geplant
\nNach dem Projektstart beginnen die Experten nun mit dem detaillierten technischen Planungs- und Genehmigungsverfahren. Ein Name f\u00fcr die Anlage ist bereits gefunden: Refhyne wird sie hei\u00dfen und soll im Jahr 2020 ihren Betrieb aufnehmen. Es wird die erste gro\u00dfindustrielle Anwendung der Polymer-Elektrolyt-Membran-Technologie (PEM) sein.<\/p>\n
Mit dieser Anlage wird es m\u00f6glich sein, Wasserstoff aus Strom statt aus Erdgas zu gewinnen. Die geplante Anlage soll auch zur Stabilit\u00e4t des Stromnetzes beitragen und die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen erleichtern. Wird der Strom als gr\u00fcner Wasserstoff mit erneuerbarer Elektrizit\u00e4t gewonnen, kann er laut Shell dazu beitragen, die CO2-Intensit\u00e4t des Raffinerie-Standorts zu reduzieren.<\/p>\n
Wasserstoff aus Strom statt aus Erdgas
\nDie Rheinland Raffinerie ben\u00f6tigt j\u00e4hrlich rund 180.000 Tonnen Wasserstoff. Derzeit deckt diesen Bedarf vor allem Erdgas, das durch Dampfreformierung gewonnen wird. Die neue Anlage kann j\u00e4hrlich zus\u00e4tzliche 1.300 Tonnen Wasserstoff produzieren, die vollst\u00e4ndig in die Raffinerieprozesse integriert werden, beispielsweise f\u00fcr die Entschwefelung konventioneller Kraftstoffe.<\/p>\n
Stellt sich die Anlage als erfolgreich heraus, k\u00f6nnte die am Standort Wesseling erprobte Technologie das k\u00fcnftige Energiesystem Europas mitentwickeln und daf\u00fcr in der Raffinerie erweitert und in anderen Produktionsst\u00e4tten eingesetzt werden. Dann w\u00e4re es m\u00f6glich, auch Kunden au\u00dferhalb der Raffinerie mit Wasserstoff zu beliefern.<\/p>\n
Spezialchemikalien aus CO2 und Erneuerbaren
\nWasserstoff spielt auch in dem Projekt, das Evonik und Siemens angek\u00fcndigt haben, eine Rolle. Allerdings ist das Gas dabei nur ein Zwischenschritt. Vordergr\u00fcndig wollen die Partner im Forschungsprojekt Rheticus CO2 mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen und Bakterien in Spezialchemikalien umwandeln. Hierzu arbeiten die beiden Unternehmen zusammen an Elektrolyse- und Fermentationsprozessen. Bis zum Jahr 2021 soll eine erste Versuchsanlage am Evonik-Standort im nordrhein-westf\u00e4lischen Marl in Betrieb gehen, die Chemikalien wie Butanol oder Hexanol erzeugt \u2013 beides Ausgangsstoffe beispielsweise f\u00fcr Spezialkunststoffe oder Nahrungserg\u00e4nzungsmittel.<\/p>\n
Kapazit\u00e4ten von bis zu 20.000 Tonnen pro Jahr
\nIm n\u00e4chsten Schritt k\u00f6nnte eine Anlage mit einer Produktionskapazit\u00e4t von bis zu 20.000 Tonnen pro Jahr entstehen. Denkbar ist auch die Herstellung von anderen Spezialchemikalien oder Treibstoffen. Beteiligt sind rund 20 Wissenschaftler beider Unternehmen.<\/p>\n
Mit der Plattform, die in dem Projekt entstehen soll, k\u00f6nnten chemische Produkte wesentlich g\u00fcnstiger und umweltfreundlicher als heute produziert werden. Auf Basis dieser Plattform k\u00f6nnen Betreiber ihre Anlagen k\u00fcnftig je nach Bedarf skalieren und sie flexibel an lokale Gegebenheiten anpassen. Sie k\u00f6nnten k\u00fcnftig \u00fcberall dort installiert werden, wo CO2\u00a0vorhanden ist \u2013 etwa aus Kraftwerksabgasen oder Biogas.<\/p>\n
Die neue Technologie vereint mehrere Vorteile. Mit ihr lassen sich nicht nur Chemikalien nachhaltig produzieren, sie dient zudem als Energiespeicher, kann auf Stromschwankungen reagieren und dazu beitragen, das Stromnetz zu stabilisieren.<\/p>\n
K\u00fcnstliche Photosynthese soll umgesetzt werden
\nMit der Rheticus-Plattform wollen die Partner zeigen, dass k\u00fcnstliche Photosynthese machbar ist. K\u00fcnstliche Photosynthese meint, dass mit einer Kombination von chemischen und biologischen Schritten CO2\u00a0und Wasser in Chemikalien umgewandelt werden \u2013 \u00e4hnlich wie es Pflanzen mithilfe von Chlorophyll und Enzymen tun, um Glukose zu synthetisieren. Da die Rheticus-Plattform das CO2\u00a0als Rohstoff verwendet tr\u00e4gt sie dazu bei, die Kohlendioxidbelastung der Atmosph\u00e4re zu reduzieren. So w\u00fcrde beispielsweise die Herstellung von einer Tonne Butanol drei Tonnen Kohlendioxid ben\u00f6tigen.<\/p>\n
In die Forschungskooperation bringen Siemens und Evonik jeweils ihre Kernkompetenzen ein, um Power-to-X in die Anwendungen zu bringen. Siemens liefert die Elektrolysetechnik, mit der im ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit Strom in Wasserstoff und Kohlenmonoxid (CO) umgewandelt werden. Evonik steuert das Fermentationsverfahren bei, also die Verwandlung CO-haltiger Gase zu Wertstoffen durch Stoffwechselprozesse mithilfe spezieller Mikroorganismen. Im Rheticus-Projekt werden beide Schritte \u2013 Elektrolyse und Fermentation \u2013 aus dem Laborma\u00dfstab in einer technischen Versuchsanlage zusammengef\u00fchrt.<\/p>\n
Evonik und Siemens sehen in der Rheticus-Plattform gro\u00dfes Potential f\u00fcr die Zukunft. Da sich die gew\u00fcnschte Gr\u00f6\u00dfe von Anlagen einfach verwirklichen lie\u00dfe, machen der modulare Charakter und die Flexibilit\u00e4t hinsichtlich Standort, Rohstoffquellen und den hergestellten Produkten die neue Plattform insbesondere f\u00fcr die Spezialchemie attraktiv. Die Partner hoffen, dass auch andere Firmen die Plattform nutzen und mit eigenen Modulen zur Herstellung ihrer chemischen Produkte verkn\u00fcpfen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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