CO2: Rohstoff statt Schadstoff

Am 2. Mai 2022 fand das Kick-off-Meeting des Projekts in Gmunden statt. Die Projektgruppe v. l. n. r: Mohammad Rezaei (GIG Karasek GmbH), Zehra Tayam (Zementwerk Hatschek), Julia Kunze-Liebhäuser (Universität Innsbruck), Daniel Rose (ENRAG), Gregor Hacker (Scheuch), Martina Schwarzmüller (Rohrdorfer), Tobias Gasser (Scheuch), Dorian Wessely (Cleantech-Cluster), Thomas Mairegger (Universität Innsbruck), Christian Bartel (Scheuch), Roland Eisl (ENRAG), Helmut Leibinger (Zementwerk Hatschek), Philipp Stadler (Zementwerk Hatschek) © Business Upper Austria

Dieses Projekt wird aus Mitteln der oö. Wirtschafts- und Forschungsstrategie #upperVISION2030 vom Land OÖ gefördert.

22.06.2022

Das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) ist Fluch und Segen zugleich: Es ist eines der wichtigsten Gase, weil Pflanzen es nutzen, um Biomasse aufzubauen. Umgekehrt gilt es als einer der Verursacher der Erderwärmung und der damit verbundenen Klimakrise. Ein vom Cleantech-Cluster der oö. Standortagentur Business Upper Austria begleitetes Forschungsprojekt soll eine ökonomische und ökologisch sinnvolle CO₂-Nutzung ermöglichen.

Die Herstellung von Zement galt lange als problematisch für die Umwelt. Inzwischen sorgen modernste Anlagen dafür, dass dieser Makel der Vergangenheit angehört. Das Zementwerk Hatschek ist ein lokaler, traditionsreicher Zementhersteller in Gmunden. Heute Teil der Sparte Zement der Rohrdorfer Unternehmensgruppe, ist das Werk eines der modernsten, energieeffizientesten und umweltfreundlichsten weltweit. Spätestens 2045 will das Zementwerk Hatschek klimaneutral produzieren. Der Standort Gmunden nimmt beim Forschungsprojekt der ökologischen CO₂-Nutzung eine Schlüsselrolle ein. Ziel des industriellen Forschungsprojektes ist es, die Energie- und Kostenbilanz der CO₂-Abscheidung aus Rauchgasen zu optimieren.

„Gelingen soll dies mittels eines symbiotischen Carbon Capture and Utilization Prozesses, der Direktelektrolyse von CO₂ aus Rauchgas, denn dies gewährleistet eine energieeffiziente Head-to-Tail-Prozessführung“, erzählt Philipp Stadler, Process Engineer bei Rohrdorfer Zement.

Eine ganz besondere Zelle

Wie in der Natur kommt auch bei dieser Innovation die Kraft aus einer Zelle: Die neuartige CO₂-Absorptions- und Elektrolysezelle, die den Prozess deutlich verschlankt und die Energieeffizienz erhöht, wird von vier oberösterreichischen Unternehmen gemeinsam mit der Universität Innsbruck entwickelt. Basis dazu ist die Modellierung und Simulation der neuen Prozesstechnologie durch Experten der ENRAG, eines jungen Unternehmens aus Attnang-Puchheim.

„Die Performance der Anlage kann bereits während der Engineering Phase detailliert untersucht werden. Das spart Zeit und Kosten“, erklärt ENRAG-Geschäftsführer Roland Eisl.

In der Firma Hatschek am Standort Gmunden wird die Elektrolysezelle designt sowie mit chemischen Versuchen und Langzeitmessungen optimiert. Die Scheuch GmbH, Anlagenbauer und Spezialist für Luft- und Umwelttechnik aus Aurolzmünster, plant und fertigt die Komponenten für eine modulare Industrieanlage. Die Expertise für den Industrieanlagenbau hinsichtlich Trenntechnik und Zellenperipheriebau bringt GIG Karasek mit Fertigungsstandorten in Attnang-Puchheim und Gloggnitz sowie einem Planungsbüro in Graz ein.

„Unsere Ingenieure müssen viele Aspekte aus verschiedenen Disziplinen berücksichtigen. Die physikalisch-chemischen Grundlagen aus der Elektrochemie sind genauso wichtig wie ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden, die Materialwissenschaften und die gerechte Verarbeitung der hochwertigen Materialien. Prozessentwicklung und -optimierung, Reaktorintegration in die Peripherie, Verarbeitung von Edukten und Produkten, Sicherheitstechnik sind weitere entscheidende Aufgaben für uns", erklärt GIG Karasek-Business Development Manager Mohammad Rezaei.

Die Arbeitsgruppe für Material- und Elektrochemie am Institut für Physikalische Chemie der Universität Innsbruck ist für die Grundlagenforschung im Projekt verantwortlich und untersucht u.a. die qualitative und quantitative Natur der Produkte.

Umweltfreundliches Geschäftssystem

„Das übergeordnete Ziel ist, die CO₂-Nutzung als künftigen Geschäftszweig zu etablieren und einen Innovationsschritt in der energieeffizienten Abgasreinigung und somit weiter Richtung Dekarbonisierung zu machen und zu implementieren. Kohlendioxid kann durch innovative Technologien mittelfristig als Rohstoff nutzbar gemacht werden – etwa für Kunststoffe oder Kraftstoffe“, betont Dorian Wessely, Leiter des Cleantech-Clusters und verantwortlich für das Projektmanagement.

Aus seiner Sicht kann so eine effiziente Kohlenstoffkreislaufwirtschaft aufgebaut und der Einsatz fossiler Ressourcen wie Erdöl oder Erdgas verringert werden.