{"id":53745,"date":"2018-06-18T07:26:02","date_gmt":"2018-06-18T05:26:02","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=53745"},"modified":"2021-09-09T21:34:15","modified_gmt":"2021-09-09T19:34:15","slug":"strom-als-rohstoff-fuer-eine-nachhaltige-chemie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/strom-als-rohstoff-fuer-eine-nachhaltige-chemie\/","title":{"rendered":"&#8220;Strom als Rohstoff&#8221; f\u00fcr eine nachhaltige Chemie"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_53751\" aria-describedby=\"caption-attachment-53751\" style=\"width: 199px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/en\/press-media\/2018\/achema-2018\/_jcr_content\/contentPar\/pressarticle\/pressArticleParsys\/textblockwithpics\/imageComponent2\/image.img.large.jpg\/1527490868482_exponat-elektrochemischehochdrucksyntheseumsicht.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-53751\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2018\/06\/1526368400344_exponat-elektrochemischehochdrucksyntheseumsicht-300x200.jpg\" alt=\"1526368400344_exponat-elektrochemischehochdrucksyntheseumsicht\" width=\"199\" height=\"132\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1526368400344_exponat-elektrochemischehochdrucksyntheseumsicht-300x200.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1526368400344_exponat-elektrochemischehochdrucksyntheseumsicht.jpg 320w\" sizes=\"auto, (max-width: 199px) 100vw, 199px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-53751\" class=\"wp-caption-text\">Modell der Hochdruckelektrolyse. \u00a9 Fraunhofer UMSICHT<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Wasserstoffperoxid, Ethen, Alkohole: Das <a href=\"https:\/\/www.fraunhofer.de\/de\/forschung\/fraunhofer-initiativen\/fraunhofer-leitprojekte\/fraunhofer-strom-als-rohstoff.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Fraunhofer-Leitprojekt &#8220;Strom als Rohstoff&#8221;<\/a> entwickelt elektrochemische Verfahren, die regenerativ erzeugten Strom nutzen, um Basischemikalien zu synthetisieren \u2013 mit dem Ziel, die chemische Industrie nachhaltiger zu gestalten. Vom 11. bis 15. Juni pr\u00e4sentiert Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit acht weiteren Fraunhofer-Instituten auf der ACHEMA 2018 die Ergebnisse.<\/strong><\/p>\n<p>Die Energiewende erm\u00f6glicht es, Strom CO2-\u00e4rmer zu erzeugen und er\u00f6ffnet neue Wege f\u00fcr eine stromgef\u00fchrte Produktion. Um diesen Wandel zu gestalten, haben neun Fraunhofer-Institute unter Federf\u00fchrung von Fraunhofer UMSICHT ihre Kompetenzen geb\u00fcndelt. Im Rahmen des Leitprojekts \u00bbStrom als Rohstoff\u00ab entwickeln sie neue elektrochemische Verfahren zur Herstellung von Basischemikalien.<\/p>\n<p>Seit dem Projektstart 2015 wurden neue Prozesse entwickelt, technisch demonstriert und ihre Kopplung mit dem deutschen Energiesystem analysiert \u2013 immer mit dem Ziel, Ressourcen, Energie und Kapital bestm\u00f6glich einzusparen. Auf der ACHEMA 2018, der internationalen Leitmesse f\u00fcr Prozessindustrie, pr\u00e4sentieren die Partner Know-how, Technologien und Demonstratoren aus dem Leitprojekt.<\/p>\n<h3>Wasserstoffperoxid on Demand: Mit Strom zu H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub><\/h3>\n<p>Die umweltfreundliche Chemikalie Wasserstoffperoxid (H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub>) kommt u. a. als Bleichmittel und zur Entschwefelung zum Einsatz. Die Produktion ist kostenintensiv und ben\u00f6tigt gro\u00dfe Mengen an L\u00f6sungsmitteln und Energie. F\u00fcr viele Anwender w\u00e4re es ein gro\u00dfer Vorteil, auf die umfangreiche Logistik und Lagerung verzichten und H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub> nach Bedarf (on demand) dezentral herstellen zu k\u00f6nnen. Im Leitprojekt haben Fraunhofer-Forscher deshalb einen Demonstrator f\u00fcr die kontinuierliche, elektrochemische Herstellung von H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub> im w\u00e4ssrigen Reaktionssystem einschlie\u00dflich Kopplung an chemische Folgeprozesse entwickelt. Der Prozess kann kleinskalig, dezentral und im Idealfall mit 100 Prozent erneuerbarem Strom betrieben werden \u2013 das Prozessschema wird auf dem Messestand gezeigt.<\/p>\n<h3>Die CO<sub>2<\/sub>-Raffinierie<\/h3>\n<p>Kohlenstoffdioxid ist eine sinnvolle Kohlenstoffquelle f\u00fcr Chemikalien und Treibstoffe, wenn erneuerbare Energie zur Aktivierung genutzt wird. Auf diese Weise werden Strom, CO<sub>2<\/sub> und Wasser zu Rohstoffen einer neuartigen CO<sub>2<\/sub>-Raffinerie. Im Leitprojekt werden mehrere Verfahren zur elektrochemischen Konversion von CO<sub>2<\/sub> zu Basischemikalien entwickelt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_53750\" aria-describedby=\"caption-attachment-53750\" style=\"width: 200px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/de\/presse-medien\/2018\/achema\/_jcr_content\/contentPar\/pressarticle\/pressArticleParsys\/textblockwithpics\/imageComponent1\/image.img.large.jpg\/1526368400344_demonstrator-elektrolyseigb.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-53750 size-medium\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2018\/06\/1526368400344_demonstrator-elektrolyseigb-200x300.jpg\" alt=\"1526368400344_demonstrator-elektrolyseigb\" width=\"200\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1526368400344_demonstrator-elektrolyseigb-200x300.jpg 200w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1526368400344_demonstrator-elektrolyseigb.jpg 320w\" sizes=\"auto, (max-width: 200px) 100vw, 200px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-53750\" class=\"wp-caption-text\">Demonstrator zur Herstellung von Ethen aus CO2. \u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Mit Strom zu Ethen oder Alkohol<\/h3>\n<p>So konnte die Herstellung von Ethen, der mit Abstand wichtigsten Basischemikalie der petrochemischen Industrie, aus CO<sub>2<\/sub> und Wasser in nur einem Schritt demonstriert werden. Der 3 m breite und 2 m hohe Demonstrator steht auf dem Messestand zur Besichtigung bereit. Au\u00dferdem wird ein Prozess zur elektrochemischen Herstellung kurzkettiger Alkohole (C<sub>1<\/sub>\u2013C<sub>4<\/sub>) \u2013 hierzu z\u00e4hlt beispielsweise Methanol \u2013 erforscht, der \u00fcber ein neues einstufiges Hochdruckelektrolyseverfahren CO<sub>2<\/sub> und Wasser umsetzt. Das Prinzip der Hochdruckelektrolyse veranschaulicht Fraunhofer UMSICHT auf der ACHEMA anhand einer nachgebauten Hochdruckzelle mit integrierten Elektroden.<\/p>\n<p>Langkettige Alkohole (C<sub>4<\/sub>\u2013C<sub>2<\/sub>0) werden u.a. in der Kunststoff-, Kosmetik- und Waschmittelproduktion eingesetzt. Um die hochpreisigen Grundstoffe zu gewinnen, haben Fraunhofer-Forscher einen gekoppelten Prozess aus Hochtemperaturelektrolyse und Fischer-Tropsch-Synthese entwickelt, der langkettige Alkohole aus CO<sub>2<\/sub> und Wasser herstellt. Die Synthese wird erstmalig \u00fcber einen zweistufigen Prozess realisiert. Eine Hochtemperaturstabile Festoxidzelle f\u00fcr Power-to-Gas-Prozesse und ein Plexiglasreaktor demonstrieren auf der ACHEMA das Prinzip hinter den chemischen Prozessen.<\/p>\n<h3>Vom Molek\u00fcl zum Prozess<\/h3>\n<p>Membranen, Elektroden und eine ausgefeilte Analytik sind wichtige Werkzeuge elektrochemischer Zellen und Prozesse. Eines dieser neu entwickelten Werkzeuge wird auf der ACHEMA pr\u00e4sentiert: Eine neuartige Membran f\u00fcr geteilte elektrochemische Zellen, die sich neben der sehr guten Protonenleitf\u00e4higkeit durch einen geringeren Preis und eine verbesserte Recyclingf\u00e4higkeit auszeichnet.<\/p>\n<p>Des Weiteren sind zur Unterst\u00fctzung der einzelnen Prozesse Modellierungswerkzeuge und ein Entscheidungsunterst\u00fctzungssystem konzipiert worden. Wie das interaktive Tool f\u00fcr multidimensionale Datens\u00e4tze Ergebnisse visualisiert und elektrochemische Prozesse in Abh\u00e4ngigkeit des Energiemarktes steuert, zeigen die Forscher auf dem Messestand.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Projektkonsortium &#8220;Strom als Rohstoff&#8221;<\/h3>\n<p>\u00b7 Fraunhofer UMSICHT (Koordination) | Hochdruckelektrolyse: Herstellungkurzkettiger Alkohole | Systemanalyse und Nachhaltigkeitsbewertung<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer IKTS | SOEC-Co-Elektrolyse und Fischer-Tropsch-Synthese: Herstellung langkettiger Alkohole aus CO<sub>2<\/sub> und Wasser<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer IAP | Neuartige Elektrolysemembran<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer ICT | Elektrochemische Herstellung von H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub> im w\u00e4ssrigen Reaktionssystem<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer IGB | Demonstrator zur Herstellung von Ethen aus CO<sub>2<\/sub><\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer ITWM | Modellierung, Simulation, Optimierung<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer ISC | Charakterisierung von elektrochemischen Komponenten<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer IST | Anodische Herstellung von H<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub> mit Diamantelektroden<\/p>\n<p>\u00b7 Fraunhofer WKI | Elektrochemische Anwendungen in der Holz- und Papierwirtschaft<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/de\/presse-medien\/interviews\/pflaum-prokein.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">&#8220;Strom als Rohstoff&#8221;: Interview mit Dr. Hartmut Pflaum und Michael Prokein<\/a><\/h3>\n<p><strong>Die Energiewende erm\u00f6glicht es, Strom CO<sub>2<\/sub>-\u00e4rmer zu erzeugen \u2013 was neue Wege f\u00fcr eine stromgef\u00fchrte Produktion er\u00f6ffnet. Im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojekts &#8220;Strom als Rohstoff&#8221; entwickeln neun Fraunhofer-Institute unter Federf\u00fchrung von Fraunhofer UMSICHT neue elektrochemische Verfahren zur Herstellung von Basischemikalien. Projektleiter Dr. Hartmut Pflaum ordnet die Ziele und Ergebnisse des Vorhabens ein. Michael Prokein, Abteilung Materialsysteme und Hochdrucktechnik, geht ins Detail und stellt das bei Fraunhofer UMSICHT entwickelte Hochdruckelektrolyseverfahren vor.<\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_53746\" aria-describedby=\"caption-attachment-53746\" style=\"width: 255px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/de\/presse-medien\/interviews\/pflaum-prokein\/_jcr_content\/contentPar\/sectioncomponent\/sectionParsys\/textblockwithpics\/imageComponent1\/image.img.large.jpg\/1527083036660_pflaum-hartmut.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-53746 \" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2018\/06\/1527083036660_pflaum-hartmut-300x225.jpg\" alt=\"1527083036660_pflaum-hartmut\" width=\"255\" height=\"191\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1527083036660_pflaum-hartmut-300x225.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1527083036660_pflaum-hartmut.jpg 320w\" sizes=\"auto, (max-width: 255px) 100vw, 255px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-53746\" class=\"wp-caption-text\">Dr. Hartmut Pflaum, Business Developer Gesch\u00e4ftsfeld Chemie bei Fraunhofer UMSICHT. \u00a9 Fraunhofer UMSICHT\/Ilka Drnovsek<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Im Rahmen der Energiewende entstehen neue Produktionswege. Welchen Beitrag leistet vor diesem Hintergrund das Fraunhofer-Leitprojekt \u00bbStrom als Rohstoff\u00ab?<\/h3>\n<p>Dr. Hartmut Pflaum: Das Fraunhofer-Leitprojekt hat schon 2015 das Thema \u00bbSektorkopplung\u00ab aufgegriffen, als es noch nicht in allen \u00dcberschriften zu lesen war. Zu diesem Zeitpunkt kam noch ziemlich theoretisch die Idee auf, CO<sub>2<\/sub>-armen Strom f\u00fcr elektrochemische Synthesen zu nutzen. Im Leitprojekt haben wir uns zum Ziel gesetzt, vier unterschiedliche elektrochemische Prozesse neu zu entwickeln und experimentell zu demonstrieren. Dass wir diese Prozesse nach nur drei Jahren Arbeit auf der ACHEMA zeigen k\u00f6nnen, macht uns recht zufrieden. Die im Leitprojekt geb\u00fcndelten Fraunhofer-Kompetenzen bilden eine einzigartige Plattform f\u00fcr Innovationen in der Elektrochemie mit unseren industriellen Partnern.<\/p>\n<h3>Was sind die \u00fcbergeordneten Ziele des Projekts?<\/h3>\n<p>Dr. Pflaum: Die zwei gro\u00dfen Ziele des Projekts sind die Entwicklung neuer elektrochemischer Verfahren sowie die Analyse, wie diese Verfahren vorteilhaft mit dem deutschen Stromsystem gekoppelt werden k\u00f6nnen. Technisch haben wir die dezentrale Herstellung von Wasserstoffperoxid sowie die elektrochemische Konversion von Kohlenstoffdioxid zu Basischemikalien erforscht und zur Anwendung gebracht. Ohne Systemanalyse, Marktmodelle und Nachhaltigkeitsbewertungen w\u00e4ren die Prozesse einiges weniger wert, denn es geht uns darum, die Vorteile der neuen Prozesse im Vergleich mit Referenzverfahren zu ermitteln.<\/p>\n<h3>Seit 2015 vereint &#8220;Strom als Rohstoff&#8221; zum Erreichen dieser Ziele neun Teilprojekte. Wie ist der aktuelle Stand?<\/h3>\n<p>Dr. Pflaum: Alle Demonstratoren laufen und erzeugen ihre Zielprodukte, wir haben ein neues Aspen-Tool zur Modellierung entwickelt und eine Software zur Entscheidungsunterst\u00fctzung bei stromgef\u00fchrten Produktionsprozessen. Besonders stolz sind wir darauf, dass eine v\u00f6llig neuartige Membran f\u00fcr geteilte elektrochemische Zellen entwickelt werden konnte: Sie weist hohe Leitf\u00e4higkeiten auf, enth\u00e4lt nur ganz geringe Mengen Fluor \u2013 kann daher gut recycelt werden \u2013 und nicht zuletzt: sie ist kosteng\u00fcnstig herstellbar. Ein digitales Kohlenstoffdioxidkataster zeigt uns, wo in Deutschland CO<sub>2<\/sub> in welcher Menge und Qualit\u00e4t anf\u00e4llt. Das ist wichtig f\u00fcr die Standortplanung. Und ein Indikatorenset f\u00fcr die Nachhaltigkeitsbewertung unterst\u00fctzt die Entwicklung von Gesch\u00e4ftsmodellen. Nicht zuletzt sind wir sehr froh, in zwei Stakeholderdialogen mit der Industrie unser Projekt immer wieder dem Praxistest unterzogen zu haben.<\/p>\n<figure id=\"attachment_53747\" aria-describedby=\"caption-attachment-53747\" style=\"width: 208px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/de\/presse-medien\/interviews\/pflaum-prokein\/_jcr_content\/contentPar\/sectioncomponent\/sectionParsys\/textblockwithpics\/imageComponent2\/image.img.large.jpg\/1527083036660_prokein-michael.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-53747 size-medium\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2018\/06\/1527083036660_prokein-michael-208x300.jpg\" alt=\"1527083036660_prokein-michael\" width=\"208\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1527083036660_prokein-michael-208x300.jpg 208w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2018\/06\/1527083036660_prokein-michael.jpg 320w\" sizes=\"auto, (max-width: 208px) 100vw, 208px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-53747\" class=\"wp-caption-text\">Michael Prokein, Abteilung Materialsysteme und Hochdrucktechnik bei Fraunhofer UMSICHT. \u00a9 Privat<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Fraunhofer UMSICHT erforscht in einem Teilprojekt die elektrochemische Herstellung von Alkoholen. Welcher Prozess wird in diesem Rahmen entwickelt?<\/h3>\n<p>Michael Prokein: Es wird ein Prozess zur elektrochemischen Hochdrucksynthese entwickelt. Dabei werden CO<sub>2<\/sub> und H<sub>2<\/sub>O als Edukte zu hochwertigen Chemikalien umgewandelt. Es handelt sich um einen einstufigen Prozess. Im Vergleich zu alternativen zweistufigen elektrochemischen Ans\u00e4tzen zur CO<sub>2<\/sub>-Konversion kann der Energieverbrauch enorm reduziert werden. Der Grund daf\u00fcr ist, dass die Produktion von Wasserstoff als Zwischenprodukt nicht erforderlich ist, um CO<sub>2<\/sub> zu Aktivieren und beispielsweise zu Methanol umzuwandeln. Das unter Normalbedingungen reaktionstr\u00e4ge CO<sub>2<\/sub> wird direkt an der Elektrodenfl\u00e4che zu einem reaktionsf\u00e4higen Radikal reduziert und kann anschlie\u00dfend in Folgereaktionen verschiedene Chemikalien bilden. Als Syntheseprodukte k\u00f6nnen dabei nicht ausschlie\u00dflich Alkohole, sondern ebenfalls S\u00e4uren oder Synthesegase gebildet werden. Ein entscheidendes Merkmal des Prozesses ist, dass er bei hohen Dr\u00fccken bis 150\u00a0bar betrieben wird. Dieser hohe Druck erm\u00f6glicht hohe CO<sub>2<\/sub>-Konzentrationen in einer leitf\u00e4higen Elektrolytl\u00f6sung und somit im Vergleich zu Umgebungsbedingungen deutlich h\u00f6here CO<sub>2<\/sub>-Konversionsraten bei gesteigerten Stromdichten.<\/p>\n<h3>Wo kommen Alkohole in der chemischen Industrie \u00fcberall zum Einsatz?<\/h3>\n<p>Prokein: Die m\u00f6glichen Einsatzbereiche von Alkoholen in der chemischen Industrie sind so umfassend, dass hier nur einige Beispiele genannt werden k\u00f6nnen. Vor allem als Basischemikalien haben Alkohole hohe Relevanz, da sie sich gut in erd\u00f6lbasierte Produktionsstrukturen integrieren lassen. Zum Beispiel ist Methanol weltweit \u2013 abgesehen von seiner Rolle als Energietr\u00e4ger \u2013 eine der wichtigsten Basischemikalien zur Herstellung von Formaldehyd, Essigs\u00e4ure und vielen weiteren chemischen Produkten. Die Alkohole Ethanol, Propanol und Butanol k\u00f6nnen zu den heute noch aus Erd\u00f6l gewonnenen Alkenen und Dienen weiterverarbeitet werden und somit den Ausgangsstoff f\u00fcr die Massenkunststoffe Polyethylen und Polypropylen bilden. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen neben den Alkoholen auch weitere Syntheseprodukte, die bei der elektrochemischen Hochdrucksynthese gebildet werden, in der Industrie genutzt werden. Als Beispiel ist hierbei die Ameisens\u00e4ure zu nennen, die zuk\u00fcnftig als Wasserstoffspeicher von gro\u00dfem Nutzen sein kann. Gegen\u00fcber den Alkoholen hat die Ameisens\u00e4ure den Vorteil, dass f\u00fcr deren Synthese ein geringerer Energieeintrag notwendig ist und die Produktionskosten deutlich weniger vom Strompreis abh\u00e4ngen.<\/p>\n<h3>Worin besteht die Innovation des bei Fraunhofer UMSICHT entwickelten Verfahrens?<\/h3>\n<p>Dr. Pflaum: Vor Beginn des Leitprojekts gab es nur sehr wenige Ver\u00f6ffentlichungen oder Patente, die sich mit der elektrochemischen Umsetzung von CO<sub>2<\/sub> als kontinuierliche Phase unter hohem Druck besch\u00e4ftigten. Wir konnten also nicht einfach Bestehendes weiterentwickeln oder optimieren, wir mussten bei Null anfangen. Einen Reaktor bei 50 bis 100 bar zu betreiben ist das eine, Strom hineinzuleiten und chemische Reaktionen kontrolliert ablaufen zu lassen etwas v\u00f6llig Anderes. Heute k\u00f6nnen wir den Hochdruckprozess nicht nur stabil betreiben, wir k\u00f6nnen auch online die Zusammensetzung des Produktstroms ermitteln \u2013 und so Prozessparameter geschickt optimieren.<\/p>\n<h3>Welche Herausforderungen gab es bei der Entwicklung des Verfahrens?<\/h3>\n<p>Prokein: Die elektrochemische Reduktion von CO<sub>2<\/sub> bei hohen Dr\u00fccken brachte in der Tat viele Herausforderungen mit sich, die den Fraunhofer-Forschern zu Beginn des Projekts teilweise Kopfschmerzen bereiteten. Mittlerweile sind wir alle jedoch sehr froh, uns auf dieses Abenteuer eingelassen zu haben. Als gr\u00f6\u00dfte Herausforderung ist mit Sicherheit die Entwicklung der Hochdruckelektrolysezelle inklusive Analytik zu nennen. Zwischen dem zylindrischen Edelstahlreaktor, der lediglich mit Druck beaufschlagt werden kann, und einer einsatzbereiten Hochdruckelektrolysezelle, in der trotz der vielen leitf\u00e4higen Stahlkomponenten ohne St\u00f6rstr\u00f6me reproduzierbare elektrochemische Messverfahren durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen, lagen viele arbeitsintensive Tage. Weiterhin hat es uns der unpolare Charakter von CO<sub>2<\/sub> erschwert, eine ausreichende Leitf\u00e4higkeit zu erzielen. Um bei hoher CO<sub>2<\/sub>-Konzentration eine hohe Leitf\u00e4higkeit erreichen zu k\u00f6nnen, musste eine spezielle Zusammensetzung der Elektrolytl\u00f6sung gefunden werden. Eine weitere entscheidende Herausforderung, die uns auch zuk\u00fcnftig begleiten wird, liegt in der Entwicklung langzeitstabiler, kosteng\u00fcnstiger Katalysatoren, an denen Zielprodukte mit hoher Selektivit\u00e4t und geringem Energieeintrag erzeugt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<h3>Wie sehen die Marktchancen f\u00fcr das Hochdruckelektrolyseverfahren aus?<\/h3>\n<p>Dr. Pflaum: Trotz aller Erfolge liegt unser Technology Readiness Level (TRL) bei vielleicht 2 \u2013 3, d.\u00a0h. wir haben den experimentellen \u00bbproof of concept\u00ab erbracht und viel \u00fcber Elektrolyse bei hohem Druck und in CO<sub>2<\/sub>-Umgebung gelernt. Dieses Wissen und unsere experimentelle Ausstattung bringen wir gern in Entwicklungsprojekte ein, die die Umwandlung von CO<sub>2<\/sub> in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab vorantreiben wollen. CO<sub>2<\/sub> wird zunehmend als Rohstoff angesehen, wenn das Molek\u00fcl mit erneuerbaren Energien und effizienten Katalysatoren aktiviert werden kann. Dass dies geht, haben wir nachgewiesen. Wenn die Sektorkopplung weiter voranschreitet, dann sind Strom und CO<sub>2<\/sub> die neuen Rohstoffe f\u00fcr dieses System. Und wir sind uns sicher, dass es bald auch erste gro\u00dftechnische Umsetzungen geben wird. Unser Wissen und unsere Technologie werden wir dann unter unserer Marke eSource<sup>\u00ae<\/sup> dort einbringen. Ich finde, wir haben 2015 einen guten Riecher f\u00fcr diese Entwicklung gehabt.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Kontakt<\/h3>\n<div class=\"info\">\n<p>Dr.-Ing. Hartmut \u00a0Pflaum<br \/>\nInnovationsmanagement und strategische Projekte<br \/>\nTel.: +49 208 8598-1171<br \/>\n<a href=\"https:\/\/www.umsicht.fraunhofer.de\/de\/send-mail?m=1.971860974fcb3b9c08c043c21404754e&amp;k=486172746d7574202050666c61756d20&amp;r=2f64652f7072657373652d6d656469656e2f323031382f616368656d612e68746d6c\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">E-Mail senden<\/a><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wasserstoffperoxid, Ethen, Alkohole: Das Fraunhofer-Leitprojekt &#8220;Strom als Rohstoff&#8221; entwickelt elektrochemische Verfahren, die regenerativ erzeugten Strom nutzen, um Basischemikalien zu synthetisieren \u2013 mit dem Ziel, die chemische Industrie nachhaltiger zu gestalten. Vom 11. bis 15. Juni pr\u00e4sentiert Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit acht weiteren Fraunhofer-Instituten auf der ACHEMA 2018 die Ergebnisse. 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