02. JULI 2016

zurück

kommentieren drucken  

Rasante CO2-Fresser


Spezial

<strong>Klimaschutz</strong> - Die Abwärme aus dem Kühlturm findet seit kurzem im Kraftwerk Bergheim-Niederaußem eine interessante Verwendung. Sie optimiert die Nutzung von Kohlendioxid als Nährstoff von Algen.

Die Photosynthese betreiben sie auf diesem Planeten mit am längsten. Diese Überlebensstrategie der Algen macht sich seit kurzem auch die »weltweit fortschrittlichste Algenproduktionsanlage« am RWE-Braunkohlekraftwerk Bergheim-Niederaußem zunutze.

Über eine 750m lange Leitung strömt das CO2-haltige Rauchgas des Kraftwerkes in einen Blasenreaktor. Mit Hilfe einer Algensuspension trennt dieser das CO2 aus dem Rauchgas. Die auf diese Weise angereicherte Flüssigkeit ist die Nahrung, die in die Photobioreaktoren (siehe Bild unten) im Gewächshaus geleitet werden. In transparenten, lichtdurchlässigen Kunststoffschläuchen, die in V-Form an Trägern befestigt sind, schwimmt die hungrige Algenart mit dem Namen Nanochloropsis salina. »Sie besitzt eine gute Anpassungsfähigkeit an variierende Umweltbedingungen, wie etwa schlechte Wasserqualität. Auch ist sie sehr kulturstabil, da die Gefahr der Besiedelung von Pathogenen gering ist«, weiß der Projektleiter Andreas Ulbrich des Forschungszentrums Jülich, das für die Optimierung der Umweltbedingungen in der Algenproduktionsanlage zuständig ist.

Neben dem CO2 sind die Faktoren Licht, Temperatur und Nährstoffangebot das Wachstumselixier der Algen. Mit einer hochtransparenten Glaseindeckung, die gleichzeitig wärmegedämmt ist, erhöhen die Jülicher Forscher die Lichtmenge in dem Gewächshaus und verbessern mit UV-durchlässigen Materialien die Lichtqualität. »Die Wärme- und Nährstoffzufuhr überwachen und optimieren Sensoren vollautomatisch«, sagt Ulbrich.

Der Vorteil der Algen liegt in deren hohen Wachstumsraten. »Im Vergleich zu Energiepflanzen auf dem Land sind sie zehnmal schneller in der Lage Kohlendioxid in Biomasse umzusetzen«, erklärt Ulbrich gegenüber ›e‹. Dieses beschleunigte Wachstum bedeute eine stärkere Photosyntheseleistung und damit eine höhere CO2-Aufnahme. Zwölf Tonnen CO2 aus dem Kraftwerksabgas sollen in Bergheim-Niederaußem auf diese Weise jährlich gebunden werden. Zurück bleiben Sauerstoff und Biomasse.

Allerdings ist die praktische Umsetzung des Verfahrens derzeit noch nicht im großindustriellen Maßstab möglich. Wollte man nach dem aktuellen Forschungsstand mit Algen das CO2 eines einzigen Kohlekraftwerkes binden, wäre eine Fläche von der Größe des Bodensees notwendig.

In Bergheim-Niederaußem binden Algen auf einer Gewächshausfläche von 50m2 pro Jahr etwa eine Tonne Kohlendioxid. Das gesamte, aus dem Braunkohlekraftwerk ausgeschiedene CO2 auf diese Weise zu neutralisieren, ist jedoch nicht das Ziel des drei Jahre laufenden Pilotprojektes, so Ulbrich auf Nachfrage.

Der innovative Ansatz liege vielmehr in der gleichzeitigen Nutzung der Kühlturmabwärme und dem ungereinigten Rauchgas für die Biomasseproduktion. »Es ist ein Modell für die Produktion von sehr hochwertiger, homogener Biomasse, die entsprechende Konversionsverfahren ermöglicht«, erläutert der Experte.

Verwertungspfade breit angelegt


Die Pilotanlage soll pro Jahr eine Trockenmasse von bis zu 6t Algen produzieren. Um unterschiedliche Kohlenwasserstoffprodukte zu erhalten, führen die Jülicher Forscher mit dieser Biomasse unter anderem Versuche zur hydrothermalen Karbonisierung durch. Geplant ist zudem die Zugabe in eine Biogasanlage. Ulbrich sieht für die ölhaltigen Algen zudem einen Absatzmarkt im Bereich Biokraft- und Baumaterialherstellung.

Die Mikroalgen stehen in keiner Konkurrenz zum Lebensmittelanbau. Sie können auch dort produziert werden, wo der Boden für den Anbau anderer Pflanzen nicht geeignet ist.

Das Verhältnis von Oberfläche und Volumen der Photobioreaktoren muss weiter optimiert und der Energieverbrauch wesentlich gesenkt werden. Die Automatisierung und Überwachung des Prozesses sowie die Separation der Biomasse müssen die Forscher noch weiter entwickeln. Auf ein genaues Zeitfenster bis zum großindustriellen Einsatz der Algen-Produktionsstätte legt sich Ulbrich noch nicht fest. Auch bei der Benennung der Gesamtenergiebilanz von der Algenproduktion bis zur Konversion hält er sich zurück. »Entscheidende Prozesse, wie die Beerntung und Aufarbeitung konnten wir noch nicht abschließend klären«.

Trotz des Flächenproblems gibt sich der nordrhein-westfälische Ministerpräsident Jürgen Rüttgers optimistisch. Er setzt große Hoffnung in das Projekt und seine Weiterentwicklung. Die Algenproduktions-Anlage sieht er als »Beweis dafür, dass Kohle und Klima keine Entweder-Oder-Entscheidung« ist. (ds)

www.rwe.com
www.eon.com
www.fz-juelich.de

Funktionsprinzip

Lichttransparente Bioreaktoren
Die Photobioreaktoren in Bergheim-Niederaußem sind auf einer Grundfläche von 600m2 errichtet. RWE sieht eine Erweiterung auf bis zu 1.000m2 Gewächshausfläche vor. Die erste Ausbaustufe enthält etwa 52m3 Algensuspension. Diese gelangt über einen Schlauch von oben in die transparenten Photobioreaktoren. Das für die Photosynthese benötigte CO2 lösen die Algen aus der Suspension. Damit alle Mikroalgen gleichmäßig Licht erhalten, strömen von unten Luftblasen in die Reaktoren ein.

kommentieren drucken  


ANZEIGE

 

Diese Artikel könnten Sie ebenfalls interessieren...

Energiereiche Reststoffe

Energiereiche Reststoffe

Vergasung - Mit einem neuen Verfahren lassen sich auch Abfallstoffe verwerten, für die es bisher keine energetisch sinnvolle Verwendung gab – sogar in direkter Nähe zu den Abnehmern. » weiterlesen
Visionen vom grünen Massenmarkt

Visionen vom grünen Massenmarkt

Ökostrom - Der Preis muss offenbar stimmen. Im Versorgungsgebiet der Entega ist die große Mehrheit der Kunden auf Ökostrom umgestiegen. Mit dem »massenfähigen« Angebot tritt der Darmstädter Vertrieb jetzt bundesweit an. » weiterlesen
Windparks am Schwarzen Meer

Windparks am Schwarzen Meer

Rumänien - Neben einer kommunalen Heizstrategie verfolgt das EU-Land ehrgeizige Ziele beim Ausbau erneuerbarer Energien. Doch wie viel Modernisierung kann man sich leisten? » weiterlesen
Schwäbisch Gmünd spart Energie

Schwäbisch Gmünd spart Energie

Contracting - Die zweitgrößte Stadt im Ostalbkreis hat ein Energiesparprojekt gestartet, das die eigenen Energiekosten dauerhaft senken soll. Contractingpartner ist Axima. » weiterlesen
Vorstoß aus zweiter Reihe

Vorstoß aus zweiter Reihe

Klimaschutz - Der Bremer Energieversorger swb will den Anteil erneuerbarer Energien im Erzeugungsmix deutlich ausbauen. Dabei stehen die intensive Nutzung von Abfällen und die Beteiligung an einem Wasserkraftwerk im Fokus. » weiterlesen
 
» Finden Sie weitere Fachartikel in unserem Artikelarchiv

  Jetzt Newsletter
abonnieren!


Aktuelle Ausgaben

Partner

Management Forum Starnberg GmbH

Medienpartner enerope

Maslaton

GVS