Membranen für eine klimaneutrale Industrie

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert mit rund fünf Millionen Euro ein neues Projekt zur Entwicklung von speziellen Membrantechnologien, die CO₂ und Wasserstoff aus Industriegasen abtrennen (Laufzeit 01.11.2022 – 30.04.2026). Diese fallen vor allem bei der Zement- und Stahlproduktion an, aber auch bei der Verbrennung regenerativer Rohstoffe. Das vom Helmholtz-Zentrum Hereon koordinierte Verbundprojekt MemKoWI liefert Lösungen, um diese Gase abzutrennen, sodass sie klimafreundlich in Form einer Kreislaufwirtschaft weiterverwendet werden können. Das entsprechende Kick-Off-Meeting fand gestern auf dem Zentrumscampus statt.

Die Bundesrepublik Deutschland hält an dem Ziel fest, bis 2045 treibhausgasneutral zu werden. Das gelingt aber nur mit innovativen Lösungen, die gerade bei großen Emissionsverursachern wie der Industrie den Unterschied machen. Das neue Hereon-Projekt MemKoWI setzt genau an dieser Stelle an:
Der Ausstoß von CO₂ wird sich in der Industrie nie ganz vermeiden lassen. Das Gas kann aber mit Hilfe von selektiven Membranen abgetrennt und klimafreundlich im Sinn einer Kreislaufwirtschaft weiter- oder wiederverwendet werden. Emissionen, die beispielsweise in der Zement- und Stahlproduktion oder bei der Verbrennung von regenerativen Brennstoffen wie Frischholz anfallen, können dadurch deutlich reduziert werden. So bereitet das Forschungsprojekt den Weg für eine klimaneutrale Industrie. Nach dem gleichen Prinzip könnten die Membranen auch den Wasserstoff abtrennen, der in der Stahlproduktion entsteht. Wasserstoff ist zwar nicht klimaschädlich, hat aber das Potential unvermeidbare Emissionen auszugleichen.

„Durch den kombinierten Einsatz von Kohlendioxid- und Wasserstoff-selektiven Membranen in der Grundstoffindustrie sowie der Frischholzverbrennung kann sogar ein negativer CO₂-Fußabdruck erzeugt werden“, sagt Dr. Torsten Brinkmann, Projektkoordinator von MemKoWI und Abteilungsleiter am Hereon-Institut für Membranforschung.

Hintergrund

Das mit fünf Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt steht für Membranverfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid und Wasserstoff aus Industriegasen. Diese Verfahren sollen einfach in bestehende Prozesse der Industrie integrierbar sein. Dafür arbeiten Partner aus Wissenschaft und Industrie gemeinsam an der Entwicklung selektiver Membranen und Membrantechnologien, die sie direkt unter realen Bedingungen in der Stahl- und Zementproduktion sowie der Frischholzverbrennung testen. Das Projekt verfolgt dabei zwei sich ergänzende Ansätze:
Das Helmholtz-Zentrum Hereon konzentriert sich auf Membranen aus Polymeren, die bei niedrigeren Temperaturen flexibel anwendbar sind. Für Membranen, die auch bei höheren Temperaturen Stand halten, arbeiten das Forschungszentrum Jülich (FZJ) und das Unternehmen atech innovations GmbH an Varianten aus Keramik.

Die MemKoWI-Projektpartner sind:
Aktien-Gesellschaft der Dillinger Hüttenwerke | atech innovations GmbH | Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. | Forschungszentrum Jülich (FZJ) | Helmholtz-Zentrum Hereon | iqony Energies GmbH | Linde GmbH | thyssenkrupp Industrial Solutions AG | VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

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