WIR! - H2 - Well - Kombinierte Elektrolyse und Methanisierung zur Prozessoptimierung in der CO2-intensiven Baustoffindustrie; Teilprojekt 4: Konstruktion und Bau eines Archaeen- und eines Pyrolysereaktors

Abstract

Im Rahmen des Projekts wurde eine modulare Pilotanlage zur Abbildung eines komplexen verfahrenstechnischen Prozesses entwickelt und aufgebaut. Ziel war die Herstellung einer funktionsfähigen Versuchsanlage einschließlich der erforderlichen Hauptkomponenten und deren Integration zu einem Gesamtprozess. Die Pilotanlage wurde vollständig verrohrt und mit der notwendigen Mess-, Steuerungs- und Verfahrenstechnik ausgestattet. Darüber hinaus konnte ein Archaeenreaktor erfolgreich konstruiert, gefertigt und in die Anlage integriert werden. Die ursprünglich geplante Konstruktion eines Pyrolysereaktors wurde hingegen nicht realisiert. Als wesentliches Nebenergebnis erwies sich die Entwicklung und der Bau einer Abfüllanlage mit Verdichtereinheit als alternative technische Lösung. Zudem wurden wertvolle Erkenntnisse zur effizienteren Fertigung von Reaktorkomponenten, zur Standardisierung von Bauteilen sowie zur Optimierung von Beschaffungs- und Logistikprozessen gewonnen. Das Projekt förderte darüber hinaus die wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit und führte zu einer deutlichen Erweiterung des Fachwissens der Mitarbeitenden in den Bereichen Biochemie, Fluidtechnik, Regelungs- und Steuerungstechnik sowie Verfahrenstechnik. Der Projektverlauf ermöglichte den Aufbau eines Netzwerks aus Fach- und Wissensträgern sowie eines belastbaren Lieferantennetzwerks. Gleichzeitig wurden wichtige Erfahrungen bei der Bearbeitung komplexer und zunächst unvollständig definierter Fragestellungen gesammelt. Die Projektergebnisse bestätigen die grundsätzliche technische Machbarkeit einer modular aufgebauten Anlage zur Nutzung und Umwandlung von CO₂. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass die einzelnen Prozessmodule eigenständig funktionieren und sich flexibel zu einem Gesamtsystem kombinieren lassen. Die entwickelte Pilotanlage bildet damit eine wichtige Grundlage für zukünftige industrielle Anwendungen, insbesondere im Bereich der Dekarbonisierung emissionsintensiver Industrien wie der Kalk- und Zementindustrie. Aus den gewonnenen Erkenntnissen ergeben sich sowohl wirtschaftliche Verwertungspotenziale als auch vielversprechende wissenschaftlich-technische Perspektiven für die Skalierung und den zukünftigen Einsatz der Technologie.