Angesichts der vom Weltklimarat im August 2021 aufgezeigten erschreckenden Szenarien zum Klimawandel wird die ökologische Umwandlung hin zu einem postfossilen, Wirtschaftssystem, das sowohl regenerative Energieträger als auch nachwachsende Rohstoffe pflanzlicher und tierischer Herkunft einsetzt, eine der wichtigsten und dringendsten Aufgaben im 21. Jahrhundert und das weltweit. Mit der ganzheitlichen - sowohl stofflichen als auch energetischen - Biomasseverwertung in modular skalierbaren BioWasserstoff-Fabriken werden damit nachwachsende Rohstoffe pflanzlicher und tierischer Herkunft anstelle fossiler Ressourcen Ausgangstoff bioökonomischer Kreisläufe.
17.09.2021
Die BioWasserstoff-Fabrik
Kurz & Knapp
- Die BioWasserstoff-Fabrik sichert eine fast 100%ige stoffliche und energetische Biomasseverwertung mittels stetig verfügbarer Bakterienstämme zu BioWasserstoff und zu Ausgangsstoffen pflanzlicher Herkunft, die in einer zweistufigen Verfahrenstechnik z.B. für die Anwendung in der Bauwirtschaft aufbereitet werden können.
- Gegenüber den favorisierten elektrischen Hydrolyseverfahren zur Herstellung von Grünem Wasserstoff aus Wasser ist diese Art der Wasserstofferzeugung deutlich kostengünstiger und effizienter, weil anlagentechnisch modular skalierbar, mit deutlich geringeren Übertragungsverlusten, weltweit am jeweiligen Ort des Biomasseanfalls ohne die Umwandlung wertvollem Wassers einsetzbar und damit wirklich grün.
- Ganzjährig kontinuierlicher Grundlastbetrieb kann über die Speicherung und Bevorratung der in der zweiten Verarbeitungsstufe entstehenden flüssigen Bestandteile erreicht werden.
Nachhaltige Produkte für die Bioökonomie
Köpfe des Wandels
Dr.-Ing. Christian Huck war als Architekt und Stadtplaner zuerst im Erfurter Stadtplanungsamt, später für HOCHTIEF AG deutschlandweit als Projektentwickler tätig. Über die Stationen IHK Erfurt, zuletzt als Geschäftsführer und Betriebsleitung des Thüringer ADAC-Fahrsicherheitszentrums ist er seit 2016 Vorsitzender des BioEnergie Verbundes e.V. Jena. Dort betreut er als Netzwerkmanager Netzwerke zum nachhaltigen Bauen, als auch zur Biomasseverwertung.
Biomassepotenzial in Deutschland
Mit ca. 21 Mio. t pro Jahr theoretischem Grüngutpotenzial (Gras, Laub, Strauchschnitt etc.) steht in Deutschland kontinuierlich Biomasse zur Verfügung. Bisher wird diese nur zu ca. 45 % weiter verwertet, sei es durch Kompostierung, Vergärung, Verbrennung, die Biotonne oder durch die Restmülltonne. Hier setzen die Überlegungen im BioEnergie Verbund e.V. an, dieses Biomassepotenzial ganzheitlich, sowohl energetisch als auch stofflich weiter zu verwerten, damit eine nachhaltige CO2-neutrale Kreislaufwirtschaft befördert werden kann. Wie in der derzeit aktuellen Wasserstoff-Forschung üblich, werden auch im BioEnergie Verbund e.V. gemeinsam mit unserer wirtschaftsnahen Forschungseinrichtung Robert Boyle Institut e.V. regenerative Energiequellen (Biomasse) zur fermentativen Wasserstofferzeugung genutzt.
Zweistufiges Verfahren zur BioWasserstoffproduktion – Die BioWasserstoff-Fabrik
Das nun entwickelte zweistufige Verfahren zur BioWasserstoffproduktion mittels Mikroorganismen sichert in der ersten Verarbeitungsstufe die Trennung der festen von den flüssigen Biomassebestandteilen. Die festen Bestandteile werden dann zu biogenen Ausgangsstoffen veredelt. Diese Stoffe, wie z.B. Grasfaserzelluloseschaum, sollen perspektivisch im Baubereich eingesetzt werden können. Somit entsteht eine Kreislaufwirtschaft mit hohem Wertschöpfungspotential. In der zweiten Verarbeitungsstufe werden die flüssigen Bestandteile, die auch als temporäre Energiespeicher Verwendung finden, mittels stetig verfügbarer Bakterienstämme zu kontinuierlich grundlastfähigem, wirklich grünem Wasserstoff in einer BioWasserstoff-Fabrik gewandelt. Dabei treten deutlich geringere Übertragungsverluste auf. Die Aufspaltung wertvollem Wasser wie in den favorisierten elektrischen Hydrolyseverfahren üblich, wird dabei vermieden. Damit wird eine umwelt- und energieschonende Kreislaufwirtschaft mit zusätzlicher Abkehr vom fossilen Kohlenstoff als Energieträger befördert.
Weltweite Anwendung
Darüber hinaus kann eine modular skalierbare BioWasserstoff-Fabrik weltweit überall am Ort der Biomasseentstehung eingesetzt werden. Damit bietet sie die Voraussetzung für eine dezentrale Energieversorgung ohne kostspieligen Ausbau großräumiger Energieversorgungsnetze und ist daher insbesondere für den ländlichen Raum eine weltweit umweltschonende, wassersparende und kosteneffiziente Alternative zu bisherigen Technologien.
Die hier veröffentlichten Inhalte und Meinungen der Autorinnen und Autoren entsprechen nicht notwendigerweise der Meinung des Wissenschaftsjahres 2020/21 – Bioökonomie.
Passende SDG´s
