Chemische und biotechnologische Prozessentwicklung zur Erschließung nachhaltiger Feedstocks
Die chemische Industrie ist einer der wichtigsten Treiber der wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Entwicklung des Standorts Deutschland und produziert essenzielle Grundstoffe für viele Nachhaltigkeitstechnologien inklusive Wind- und Solarenergie. In derzeitigen chemischen Verfahren kommen primär fossile Rohstoffe mit hohem CO2-Fussabdruck wie z.B. Erdöl oder Erdgas zum Einsatz. Nachhaltige Alternativen sind nur in Einzelfällen und oftmals nicht in ausreichender Menge verfügbar. Die Erschließung neuer grüner Rohstoffquellen birgt die Chance, die Herstellung von Spezial- und Grundstoffchemikalien nachhaltig durchzuführen und ermöglicht so einen weiteren Schritt auf dem Weg zur kohlenstoffneutralen Wertschöpfungskette.
Ziel des Projektes BETA (Bioethanol to Acetone) ist die Entwicklung eines effizienten Verfahrens zur nachhaltigen Herstellung des Grundstoffs Aceton auf Basis von Bioethanol. Die zunehmende Elektrifizierung des Transportsektors führt absehbar zu einer Verringerung der Nachfrage nach konventionellen (Bio-)Kraftstoffen und somit ist eine Steigerung der Verfügbarkeit von Bioethanol in den kommenden Jahren zu erwarten. Zudem schreitet die Entwicklung der Bioethanol-Herstellung aus Abfällen voran. Aus diesem Grund ist Bioethanol ein vielversprechender Rohstoff für die kohlenstoffneutrale Produktion von Chemikalien.
Aceton ist ein wichtiger Bestandteil von Vernetzern für Polymer- und Kompositwerkstoffe, welche unter anderem in modernen Windturbinen genutzt werden. Für die Entwicklung eines nachhaltigen Aceton-Herstellungsverfahren werden als Teil des Projektes BETA neuartige (Bio-)Katalysatoren erforscht, welche eine effiziente Überführung von Bioethanol zu Aceton unter starker Verringerung anfallenden Abfalls ermöglichen. Zusätzlich erlauben moderne Technologien wie der Einsatz von Membranen eine energieeffiziente Umsetzung des Prozesses auf großtechnischem Maßstab. Zuletzt werden weitreichende Nachhaltigkeitsstudien zur Ermittlung des Potentials des neuartigen Prozesses durchgeführt. Im Fokus steht hier die möglichst vollständige Ausnutzung der eingesetzten Ressourcen und Verringerung des CO2-Fussabdrucks der entsprechenden Produkte.
Gesamtheitlich wird die Grundlage eines großtechnisch-realisierbaren Verfahrens geschaffen, welches auf die Produktion anderer wichtiger Rohstoffe der chemischen Industrie übertragen werden kann und somit einen signifikanten Beitrag zur Klimaneutralität Deutschlands leistet.
