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Energie aus Biomasse - Prof. Nicolaus Dahmen

Energie aus Biomasse - Prof. Nicolaus Dahmen
   

Die Umwandlung nachwachsender Rohstoffe in Energieträger und chemische Produkte steht im Fokus der Forschung des Professors an der Fakultät für Chemieingenieurwesen. Am Institut für Katalyseforschung und -technologie entwickelt der Wissenschaftler unter anderem thermochemische Verfahren, mit denen sich aus Biomasse wie Stroh oder Holzresten Kraftstoffe und chemische Bausteine beispielsweise für die Kunststoffherstellung erzeugen lassen. (Foto: KIT)

Bioökonomie

Prof. Nicolaus Dahmen (Foto: KIT)
Prof. Nicolaus Dahmen, IKFT

Viele Produkte, die heute auf Erdölbasis oder aus anderen nicht erneuerbaren fossilen Ressourcen wie Kohle oder Erdgas hergestellt werden, könnten auf lange Sicht auf Basis nachwachsender Rohstoffe produziert werden. „Geothermie, Sonnenenergie, Wasser- und Windkraft ersetzen fossile Energieträger zwar bei der Gewinnung von Wärme und Strom, aber Biomasse ist der einzige erneuerbare Kohlenstoffträger“, sagt Dahmen. „Wir wollen den in der Biomasse enthaltenen Kohlenstoff in Produkte umwandeln, die zum Beispiel für die Herstellung von Kunststoffen genutzt werden können“, so Dahmen. Seine Forschung ist eingebunden in das vom Land Baden-Württemberg geförderte Konzept der Bioökonomie, einer nachhaltigen Form des Wirtschaftens durch effiziente Nutzung von biologischen Ressourcen. Auf dem Weg hin zu einer biobasierten Industrie trägt die Grundlagenforschung am KIT insbesondere dazu bei, Biomasse künftig großtechnisch verarbeiten zu können. Ziel ist es, Reststoffe der Forst- und Landwirtschaft wie zum Beispiel Stroh mithilfe chemisch-technischer Verfahren umzuwandeln. Die langkettigen Moleküle des Pflanzenmaterials werden dabei thermisch gespalten und können als Ausgangsstoff für synthetische Kraftstoffe und eine breite Palette chemischer Produkte dienen.

Im Projekt bioliq, dessen wissenschaftlicher Koordinator Dahmen ist, wird ein solches Verfahren beispielhaft entwickelt. Die Pilotanlage auf dem Campus des KIT kombiniert dezentrale und zentrale, großtechnische Verfahrensschritte. Durch Schnellpyrolyse wird die gehäckselte Biomasse bei 500 Grad Celsius innerhalb von Sekunden in ein dickflüssiges Vorprodukt umgewandelt; dessen Energiedichte ist um ein Vielfaches höher als die des Ausgangsmaterials, so dass durch das verringerte Volumen Transportkosten eingespart werden können. Dieses Stoffgemisch wird zu Synthesegas weiterverarbeitet, aus dem sich verschiedene Grundchemikalien und Kraftstoffe herstellen lassen. „Beim bioliq-Verfahren wird mit sehr hohen Drücken von bis zu 80 bar gearbeitet, die den Prozess effizienter machen, auch damit betreten wir weitgehend Neuland“, betont der Chemiker. Die mit Mitteln des Bundes - Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft,  des Landes Baden-Württemberg und der EU errichtete Pilotanlage dient als Forschungsplattform für zahlreiche interdisziplinäre wissenschaftliche Fragestellungen. Unter anderem wird am KIT untersucht, welche unterschiedlichen pflanzlichen Rohstoffe sich für die Verarbeitung eignen. „Zur Zeit ist das Verfahren noch nicht wirtschaftlich, aber wir betreiben Vorsorgeforschung für die Zukunft“, sagt Dahmen. Dass ein solch komplexes und langfristiges Forschungsthema unter anderem von der Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt wird, sei ein wichtiger Standortvorteil in Deutschland, so der Wissenschaftler.

afr

 

Der Presseservice des KIT stellt gern Kontakt zwischen Journalisten und Prof. Nicolaus Dahmen her.

 

Foto Bioliq: KIT
Foto Prof. Nicolaus Dahmen: KIT