futureSAX: Herr Prof. Dr.-Ing. Meyer, bitte beschreiben Sie kurz die Forschungsschwerpunkte und Kernkompetenzen des Instituts für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC). Welche Vision und Ziele verfolgen Sie mit ihrer Arbeit?
Prof. Meyer: Das Forschungs- und Lehrprofil des Instituts für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) konzentriert sich auf innovative Prozesse, Technologien und Systeme für die nachhaltige Nutzung fossiler (Erdöl, Erdgas, Kohle), sekundärer und erneuerbarer Kohlenstoffquellen. Insbesondere die konsequente stoffliche Nutzung kohlenstoffhaltiger Abfälle, Reststoffe und anderweitig nicht nutzbarer Biomasse mit Hilfe der Einkopplung erneuerbarer Energien und „grünem“ Wasserstoff eröffnet neue Möglichkeiten zur Schließung des Kohlenstoffkreislaufs. Das wird möglich durch die bisher noch nicht erfolgte Sektorkopplung von Energiewirtschaft, Chemieindustrie und Abfall- bzw. Recyclingwirtschaft. Damit einher geht eine signifikante Minderung der CO2-Emissionen in den genannten Industriezweigen.
„Unsere Vision ist, Lösungen für die Industrie für den Übergang von der linearen zur zirkularen Kohlenstoffkreislaufwirtschaft bereitzustellen.“
Dabei fangen wir bei solchen Technologien ganz vorn in der Prozesskette an, mit denen alle, nicht nur die fossilen, Kohlenstoffträger als werthaltige Kohlenstoffquellen nutzbar gemacht werden können. Eine solche Technologie ist die Vergasungstechnologie, für die das IEC international führend ist. Aus regenerierbaren und Abfall-Kohlenstoffträgern wird - ggf. unter Beimischung von heimischer Braunkohle als Prozess-Stabilisator - Synthesegas und daraus Methanol hergestellt. Aus Methanol können Ethylen und Propylen, die Grundbausteine des mengenmäßig größten Teils der Kunststoffproduktion umgewandelt werden. Das nennt man chemisches Recycling. Auch andere Massenchemikalien oder Synthesekraftstoffe können mit modifizierten Verfahren bereitgestellt werden. Dadurch, dass auf die Verbrennung der Abfälle am Ende des Lebenswegs verzichtet werden kann, kommt es zu einer massiven Reduktion der CO2-Emissionen. Außerdem verringert sich die Abhängigkeit der chemischen Industrie von Importerdöl, die CO2-Emissionenen der Lieferkette nach Deutschland entfallen und die erzeugten Kunststoffe haben einen steigenden Recyclinganteil.
Im Kontext der Energiewende können weitere Synergien der CO2-Minderung erschlossen werden, z.B. durch Nutzung von „grünem“ Wasserstoff als Rohstoff- und Energiespeicher. Das ist ein weiterer wichtiger Baustein, um die Ziele der Energiewende zu erreichen. Um diese Vision in Technologien umzusetzen, arbeiten fast 100 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker in der Grundlagen- und der Angewandten Forschung an detaillierten Simulationen bzw. Planungen, an Analysen der Eingangsstoffe und Reaktionsprodukte in den Laboren sowie an Großversuchen in den Technikums- und Pilotanlagen.
futureSAX: Das heutige IEC geht zurück auf die Braunkohlenstiftung, das daraus entstandene Braunkohlenforschungsinstitut (BRAUFI) und die Einrichtung eines wärmewirtschaftlichen Laboratoriums im Jahre 1919 in Freiberg. Rund 100 Jahre später wird Deutschland aus der Kohleverstromung aussteigen. Welche Rolle kann das IEC bei der Bewältigung des Strukturwandels in den sächsischen Braunkohlerevieren spielen?
Prof. Meyer: Der Erzbergbau war Anfang des 20. Jahrhunderts in Sachsen nicht mehr wirtschaftlich. 1913 schloss die letzte staatliche Grube. Das Braunkohlenforschungsinstitut in Freiberg war eine Antwort auf den Strukturwandel. Es galt, den neuen Rohstoff Braunkohle in Mitteldeutschland und in der Lausitz industriell zu erschließen. Denn von ihr versprach man sich nachhaltige Impulse für Wirtschaft und Forschung, vor allem für die Erzeugung von Elektroenergie, Kraftstoffen und für die chemische Industrie.
Heute verfügen wir über andere Kohlenstoff- und Energiequellen, welche die heimische Braunkohle ablösen werden. Für diesen sich seit Jahren abzeichnenden Strukturwandel entwickeln wir Technologien und Konzepte für neue nachhaltige Wertschöpfungsketten in den sächsischen Revieren. CARBONTRANS ist eines dieser Konzepte.
„Ziel ist die Bereitstellung einer von Erdöl und Erdgas unabhängigeren Rohstoffbasis für die chemische Industrie.“
Das Konzept soll an einem Chemiestandort in technischer Größe demonstriert werden. Dabei ist auch die Einkopplung von regenerativen Energien und „grünem“ Wasserstoff vorgesehen. Durch die Entwicklung von Technologien für die CARBONTRANS-Prozesskette wird die Technologieführerschaft Deutschlands in dieser Zukunftsbranche gestärkt. Zudem wird für die deutschen Kohlereviere eine Kohlenstoff-Kreislauf-Wirtschaft mit niedrigem „Carbon-Footprint“ vorbereitet, die sowohl mit der Braunkohle als auch nach der Braunkohle eine nachhaltige Zukunftsperspektive schafft.
Eine weitere Initiative für den Strukturwandel ist das Industriecluster progressLAUSITZ, welches Wirtschaftsansiedlungen mit einem hohen Innovationspotential und hoher Wertschöpfung zusammenführt. Die dezentrale Kohlenstoff-Kreislauf-Wirtschaft, die Entwicklung und der großtechnische Einsatz von CO2 -toleranten Synthesen, die Nutzung von Leistungsüberschüssen regenerativer Energien in Hochtemperaturprozessen, die Etablierung der Leichtbautechnologien und der Aufbau einer dezentralen Wasserstoffwirtschaft sind zentrale Elemente dieses Konzeptes.
futureSAX: Herr Prof. Dr.-Ing. Meyer, im Juni wurde die Einrichtung der Fraunhofer-Außenstelle für Kohlenstoff-Kreislauf-Technologien an der TU Bergakademie Freiberg bekannt gegeben. Wie können sächsische KMU von der neuen Außenstelle profitieren und welche regionale Wertschöpfungspotentiale sehen Sie?
Prof. Meyer:
„Die Etablierung der Fraunhofer-Außenstelle für Kohlenstoff-Kreislauf-Technologien eröffnet den sächsischen KMU viele Möglichkeiten.“
Einerseits sind dadurch die umfangreichen Fraunhofer-Kompetenzen und -Dienstleistungen vor Ort in Freiberg verfügbar. Andererseits ist durch die Beteiligung sächsischer Unternehmen die regionale Verwertung der entwickelten Ideen und Geschäftsmodelle möglich. Dadurch wird die regionale Wertschöpfung gestärkt.
Die Fraunhofer-Außenstelle wird unter anderem die Gründung eines neuen Fraunhofer-Institutes für Wasserstoff- und Kohlenstoff-Prozesstechnik (IWKP) in Halle, Leuna und Freiberg vorbereiten. In diesem Institut werden die Themenfelder Wasserstoff und Kohlenstoff miteinander verbunden, um die Voraussetzungen für die Etablierung einer nachhaltigen, effizienten und emissionsarmen Kohlenstoff-Kreislauf- und Wasserstoffwirtschaft zu schaffen. Es entsteht ein Institut, das die Forschungs- und Entwicklungsinteressen entlang der gesamten Wertschöpfungsketten des Wasserstoffs und des Kohlenstoffs bündelt. Dadurch wird der Übergang in eine kohlenstoffärmere und wasserstoffreichere Wirtschaft möglich. Als Innovationspartner unterstützt das neue Institut Unternehmen mit zukunftsfähigen Ideen sowie mit Rat und Tat entlang der gesamten Wasserstoff-Kohlenstoff-Wertschöpfungskreisläufe. Diese bieten sowohl zahlreiche Fragestellungen für F&E-Aktivitäten als auch große Chancen für innovative Unternehmen.
futureSAX: Das IEC ist das drittmittelstärkste Institut an der TU Bergakademie Freiberg. Mit der DBI-Virtuhcon GmbH ist ein leistungsfähiges innnovatives Unternehmen aus der Forschung heraus entstanden. Welche Bedeutung hat ihrer Meinung nach der Transfer von der Forschung in die Wirtschaft und welche Chancen und Herausforderungen sehen Sie darin für den sächsischen Mittelstand?
Prof. Meyer: Die DBI-Virtuhcon GmbH als An-Institut der TU Bergakademie Freiberg kooperiert eng mit dem IEC und weiteren Instituten der TUBAF sowie der Fraunhofer-Außenstelle “Kohlenstoff-Kreislauf-Technologien”.
Die DBI-Virtuhcon zeigt, dass unser Ansatz, industrie- und anwendungsnah zu forschen, um die Forschungsergebnisse schnellstmöglich in kommerzielle Prozesse und Produkte zu überführen, auch für eine Hochschule ein erfolgreicher Ansatz ist. Hauptaufgabe dieses An-Institutes ist es, die vielfältigen Forschungsergebnisse, die das IEC mit seinen knapp 100 Mitarbeitern erzeugt, für nationale und internationale Partner zugänglich zu machen.
„Es geht darum, den schwierigen Brückenschlag von Wissenschaft und Forschung hin zur industriellen wertschöpfenden Anwendung zu gestalten.“
Darüber hinaus ergänzen die Versuchs- und Demonstrationsanlagen der DBI-Virtuhcon auf besondere Weise die Ausstattung des IEC.
futureSAX: Herr Prof. Dr.-Ing. Meyer, was war Ihr Beweggrund, Teil des Sächsischen Transfer-Netzwerkes zu werden, und wie wichtig sind branchenübergreifende Plattformen für den Wissens- und Technologietransfer?
Prof. Meyer: Ohne die Kontakte zu zahlreichen nationalen und internationalen Unternehmen hätten wir in einem durchaus herausfordernden Umfeld nicht die großen wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Erfolge. Das Sächsischen Transfer-Netzwerk bietet uns die Chance, dass wir uns weiterentwickeln und noch besser werden.
„Wir stellen immer wieder fest, dass wir international teilweise bekannter sind als hier vor Ort in Sachsen.“
Daher stärken wir derzeit unsere regionalen Aktivitäten und sind an Kontakten zu sächsischen Unternehmen sehr interessiert.
Mehr zum Instituts für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg finden Sie hier: https://tu-freiberg.de/fakult4/iec
