Licht + Luft = Kraftstoff: Neue Anlage für synthetisches Erdgas in Duisburg
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Neue Anlage für synthetisches Erdgas in Duisburg
Licht + Luft = Kraftstoff
Am Zentrum für Brennstoffzellen-Technik, einem An-Institut der Universität Duisburg-Essen, nimmt Greenlyte Carbon Technologies am 20. November seine erste kommerzielle Liquid-Solar-Anlage in Betrieb. Sie basiert auf Prozessschritten, die an der Universität Duisburg-Essen erforscht und entwickelt wurden. CO ₂ wird aus der Luft gebunden und grüner Wasserstoff erzeugt – eine Technologie, die die Ausgangsstoffe für klimaneutrale Kraftstoffe liefert. Die feierliche Eröffnung übernahm Hendrik Wüst, Ministerpräsident von Nordrhein-Westfalen, im Beisein weiterer hochrangiger Vertreter:innen aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft.
Die Direct Air Capture-Technologie ist darauf ausgelegt, Kohlendioxid (CO₂) effizient aus der Umgebungsluft zu entfernen und in synthetische Kraftstoffe umzuwandeln. Bereiche wie Luftfahrt, Schifffahrt und Industrie können somit ihren Ausstoß an klimaschädlichem CO₂ deutlich senken. Die nun in Duisburg eröffnete Anlage im industriellen Maßstab nutzt eine Kombination aus CO2-Bindung und Wasserelektrolyse, um die Grundstoffe für synthetisches Erdgas zu erzeugen (Details des Verfahrens: siehe unten).
Die Anlage am Zentrum für Brennstoffzellen-Technik (ZBT) wird jährlich etwa 40 Tonnen CO₂ aus der Luft binden und als Reingas bereitstellen, wovon ein Teil in der ZBT-eigenen Anlage zu insgesamt fünf Tonnen synthetischen Erdgases (SNG) umgesetzt wird. Die modulare Technik lässt sich leicht skalieren und läuft vollständig elektrisch – ein Vorteil gegenüber bisherigen Verfahren, die auf hohe Temperaturen angewiesen sind und deutlich schlechtere Wirkungsgrade aufweisen.
Die nachhaltige Zukunftstechnologie basiert auf der 15-jährigen Forschungsarbeit von Dr. Peter Behr, der sich an der Universität Duisburg-Essen intensiv mit dem Prozess des Carbon Capture auseinandergesetzt und gemeinsam mit Florian Hildebrand und Dr. Niklas Friederichsen 2022 die Greenlyte Carbon Technologies GmbH gegründet hat. An der nun in Duisburg eröffneten Anlage ist neben dem Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik und Energiesysteme der Universität Duisburg-Essen auch der Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der RWTH Aachen beteiligt.* Die Universität Duisburg-Essen unterstützte, indem ihr Gründungszentrum GUIDE die Ausgründung begleitete.
„Diese Anlage zeigt eindrucksvoll, wie Ergebnisse der universitären Forschung in Startups und industrielle Dimensionen transferiert werden können“, sagt Prof. Dr. Barbara Albert, Rektorin der Universität Duisburg-Essen. „Mit Greenlyte wird Wissen aus der Forschung umgesetzt in moderne Technologie für Klimaneutralität.“
Mitgründer Dr. Niklas Friederichsen sieht im Wasserstoff-Testfeld am Campus Duisburg den idealen Standort für die Liquid-Solar-Anlage: “Das Wasserstoff-Testfeld des ZBT befindet sich 20 km entfernt vom Firmensitz der Greenlyte Carbon Technologies. Wir glauben an schnelle, iterative Entwicklungsprozesse, für die räumliche Nähe und ein enger Austausch mit den Kolleg:innen von unschätzbarem Wert sind. Am Standort selbst, aber insgesamt im Ruhrgebiet, wurde über die letzten Jahre eine Fülle an Infrastruktur und Wasserstoff-Know-How aufgebaut, von dem wir als innovatives Unternehmen sehr profitieren. Hier können wir unsere Technologie im industriellen Maßstab weiterentwickeln, um sie robust und über viele tausend Stunden validiert im nächsten Schritt zu kommerzialisieren. Die Eröffnung heute ist für uns ein wichtiger Meilenstein in der Demonstration unserer Technologie auf industrieller Skala.”
Zur Verfahrenstechnik:
Die Direct-Air-Capture-Technologie basiert auf einem kontinuierlich betriebenen, dreistufigen Prozess:
- Absorption: Umgebungsluft wird durch eine Säule geleitet, in der Kohlendioxid (CO₂) mit einem unternehmenseigenen Absorptionsmittel reagiert. Das Gas wird dabei in Form von Bicarbonat chemisch gebunden.
- Kristallisation und Trennung: Die bicarbonatreiche Lösung wird kontrolliert auskristallisiert. Es bilden sich feste Carbonatkristalle, die unkompliziert zu handhaben und zu lagern sind.
- Elektrochemische Desorption: Eine wässrige Bicarbonatlösung wird elektrochemisch direkt zu Kohlendioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) umgewandelt. H2 und CO2 stehen direkt als Ausgangsstoff für die Synthese von synthetischem Kraftstoff wie z.B. SNG oder Methanol zur Verfügung. Das Absorptionsmittel wird für den nächsten Zyklus regeneriert.
Die modular aufgebaute Technologie arbeitet mit ungiftigen Materialien und lässt sich flexibel mit intermittierenden erneuerbaren Energiequellen koppeln.
* Zu den Investoren von Greenlyte Carbon Technologies gehören Earlybird, die Green Generation Management GmbH, die Carbon Removal Partners AG, die AENU Advisor GmbH und Partech. Partner sind neben der Universität Duisburg-Essen und dem ZBT unter anderem die Evonik Industries AG, Düsseldorf Airport, das Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, die Aachener Verfahrenstechnik der RWTH Aachen, die Fumatech BWT GmbH, Uniper SE und MB Energy.
Universität Duisburg-Essen
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