{"id":58533,"date":"2018-11-21T07:20:59","date_gmt":"2018-11-21T06:20:59","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=58533"},"modified":"2021-09-09T21:32:34","modified_gmt":"2021-09-09T19:32:34","slug":"kohlefasern-aus-treibhausgas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/kohlefasern-aus-treibhausgas\/","title":{"rendered":"Kohlefasern aus Treibhausgas"},"content":{"rendered":"
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Die Armierung mit Kohlefasern verleiht der Steinplatte eine extrem hohe Festigkeit und erm\u00f6glicht damit v\u00f6llig neue, effiziente Konstruktionen. (Bild: A. Battenberg \/ TUM)<\/figcaption><\/figure>\n

Zusammen mit Forscherkollegen haben Chemiker der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) einen Prozess entwickelt, der nach ersten Berechnungen eine wirtschaftliche Entfernung des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Atmosph\u00e4re erm\u00f6glichen k\u00f6nnte. Der aktuellste Weltklimareport (IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 \u00b0C) stuft das Verfahren als global relevant ein.<\/strong><\/p>\n

Um die Erderw\u00e4rmung wenigstens noch halbwegs eind\u00e4mmen zu k\u00f6nnen, besteht akuter Handlungsbedarf. In diesem Zusammenhang weist der aktuelle Weltklimabericht auf eine Technologie von Chemikern der TU M\u00fcnchen hin, die als M\u00f6glichkeit einer Netto-Kohlenstoffsenke das Problem der Aufheizung der Atmosph\u00e4re quasi an der Wurzel packt.<\/p>\n

Algen verwandeln dabei Kohlendioxid aus der Atmosph\u00e4re, aus Kraftwerken oder Abgasen der Stahlindustrie in Algen\u00f6l. In einem zweiten Schritt werden daraus wertvolle Carbonfasern erzeugt \u2013 und das auch noch wirtschaftlich, wie erste Analysen zeigen.<\/p>\n

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Das Algentechnikum der TU M\u00fcnchen auf dem Ludwig B\u00f6lkow Campus in Ottobrunn im S\u00fcden von M\u00fcnchen \u2013 Bild: A. Heddergott \/ TUM<\/figcaption><\/figure>\n

Ein klimaneutrales Verfahren<\/h3>\n

Wichtige technologische Grundlagen legten Professor Thomas Br\u00fcck <\/a>und sein Team am Algentechnikum der TU M\u00fcnchen. Die dort untersuchten Algen erzeugen nicht nur Biosprit, sondern aus ihnen lassen sich auch sehr effizient Polyacrylnitrilfasern (PAN) herstellen. Die Energie von Parabol-Sonnenspiegeln verkohlt anschlie\u00dfend die PAN-Fasern CO2<\/sub>-neutral zu Carbonfasern.<\/p>\n

Mit Carbonfasern lassen sich leichte und hochfeste Werkstoffe herstellen. Am Ende des Lebenszyklus der Carbonfasern k\u00f6nnte man diese in leere Kohlefl\u00f6ze einlagern und entz\u00f6ge damit die entsprechenden Kohlendioxid-\u00c4quivalente dauerhaft der Atmosph\u00e4re.<\/p>\n

Ein klimafreundliches Wirtschaftsmodell<\/h3>\n

Br\u00fccks Kollegen Prof. Dr.-Ing. Uwe Arnold und Dipl.-Ing. Kolja Kuse pr\u00fcften auch die wirtschaftliche Seite, die technischen Anwendungsm\u00f6glichkeiten und die Umweltbilanz des gesamten Prozesses. \u201eDas ist ein neues, klimafreundliches Wirtschaftsmodell, bei dem wir g\u00e4ngige Verfahren sinnvoll mit Innovationen kombinieren\u201c, sagt Arnold.<\/p>\n

\u201eStellt man aus Kohlendioxid Kunststoffe her, so ist es \u00fcber die M\u00fcllverbrennungsanlage nach wenigen Jahren Nutzung schnell wieder in der Atmosph\u00e4re\u201c, sagt Kolja Kuse. \u201eMit der sicheren Einlagerung am Ende entziehen wir der Atmosph\u00e4re das Kohlendioxid auf Jahrtausende. Damit sind wir auch der Abtrennung und Speicherung von CO2<\/sub> in der Erde (Carbon Capture and Storage, CCS) eindeutig \u00fcberlegen.\u201c<\/p>\n

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Ein Tr\u00e4ger aus beidseitig mit Kohlefasern verst\u00e4rktem Granit ist tragf\u00e4hig wie Stahl, leicht wie Aluminium und extrem haltbar. (Bild: K. Kuse \/ TechnoCarbonTechnologies)<\/figcaption><\/figure>\n

Die Kohlefasern aus Algen unterscheiden sich nicht von herk\u00f6mmlichen Fasern und k\u00f6nnen daher in allen bereits bestehenden Prozessen eingesetzt werden. Ein weiteres wichtiges Einsatzfeld ist die Bauindustrie, die f\u00fcr einen erheblichen Teil des weltweiten Kohlendioxidaussto\u00dfes verantwortlich ist.<\/p>\n

In Baustoffen k\u00f6nnen Kohlefasern Baustahl ersetzen. Dank ihrer Festigkeit sparen sie Zement, und aus mit Kohlefasern verst\u00e4rktem Granit lassen sich sogar Tr\u00e4ger herstellen, die bei gleicher Tragf\u00e4higkeit wie Stahl so leicht wie Aluminium sind.<\/p>\n

Algenfarmen von der Gr\u00f6\u00dfe Algeriens<\/h3>\n

Br\u00fcck will nun die Algentechnologie weiterentwickeln. Gro\u00dfanlagen seien in S\u00fcdeuropa und Nordafrika denkbar. \u201eDas System ist leicht auf gro\u00dfe Fl\u00e4chen skalierbar\u201c, sagt Br\u00fcck. \u201eWeltweit lie\u00dfen sich Anlagen von in Summe der Gr\u00f6\u00dfe Algeriens bauen und so beispielsweise die CO2<\/sub>-Emissionen der Luftfahrt ausgleichen.\u201c<\/p>\n

Vorw\u00fcrfe, man w\u00fcrde wie beim Biogas mit landwirtschaftlichen Fl\u00e4chen konkurrieren, weist Br\u00fcck zur\u00fcck. \u201eDie Salzwasser-Algen gedeihen idealerweise in sonnenreichen Gegenden. Beispielsweise in Nordafrika gibt es gen\u00fcgend Fl\u00e4chen, auf denen Landwirtschaft nicht sinnvoll ist.\u201c<\/p>\n

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Publikationen<\/h3>\n

Carbon Capture and Sustainable Utilization by Algal Polyacrylonitrile Fiber Production: Process Design, Techno-Economic Analysis, and Climate Related Aspects. Uwe Arnold, Thomas Bru\u0308ck, Andreas De Palmenaer und Kolja Kuse, Industrial & Engineering Chemistry Research 2018 57 (23), 7922-7933, DOI: 10.1021\/acs.iecr.7b04828<\/a><\/p>\n

Energy-Efficient Carbon Fiber Production with Concentrated Solar Power: Process Design and Techno-economic Analysis. Uwe Arnold, Andreas De Palmenaer, Thomas Br\u00fcck und Kolja Kuse. Industrial & Engineering Chemistry Research 2018 57 (23), 7934-7945, DOI: 10.1021\/acs.iecr.7b04841<\/a><\/p>\n

Zitiert in \u201cIPCC Special Report on Global Warming of 1.5\u00b0C\u201d, Chapter 4: Strengthening and implementing the global response; http:\/\/report.ipcc.ch\/sr15\/pdf\/sr15_chapter4.pdf<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Weitere Informationen<\/h3>\n

Die Forschungsarbeiten wurden gef\u00f6rdert von der Werner Siemens Stiftung und dem European Business Council for Sustainable Energy e.V.. Beteiligt waren neben dem Werner Siemens Lehrstuhl f\u00fcr Synthetische Biotechnologie der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen die AHP GmbH & Co. KG (Berlin), die TechnoCarbonTechnologies GbR (M\u00fcnchen) und das Institut f\u00fcr Textiltechnologie der RWTH Aachen.<\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Prof. Dr. Thomas Br\u00fcck
\nTechnische Universit\u00e4t M\u00fcnchen
\nWerner Siemens-Lehrstuhl f\u00fcr Synthetische Biotechnologie (WSSB)
\nTel.: +49 89 289 13253
\nE-Mail: brueck@tum.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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