KIT testet CO₂-Abscheidung in Müllverbrennungsanlage

Rohstoffe aus Abgasen. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Energieversorger EEW Energy from Waste (EEW) wollen an einer Anlage von EEW in Baden-Württemberg eine Pilotanlage installieren, die Kohlendioxid abscheidet und daraus den Rohstoff Kohlenstoff gewinnt.

EEW erzeugt Wärme und Strom aus der Verbrennung von Abfall. Dabei wird „trotz kontinuierlicher Prozessoptimierungen und Effizienzsteigerungen“ fossiles wie biogenes Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt. „Wir wollen das CO₂ abscheiden und direkt in einen nutzbaren Rohstoff überführen“, sagt Benjamin Dietrich vom Institut für Thermische Verfahrenstechnik (TVT) des KIT.

Im Rahmen des Projekts NECOC 2.0 – eine Abkürzung steht für: No Emissions through Converting Carbon Dioxide to Carbon – soll eine Anlage in der thermische Restabfallbehandlungs- und Energieerzeugungsanlage (TREA) von EEW Breisgau in Eschbach installiert werden. Hier werden Verbrennungsabfälle thermisch verwertet und Strom und Fernwärme erzeugt.

Bei dem vom KIT entwickelten NECOC-Verfahren wird zunächst aus dem abgeschiedenen CO₂ und Wasserstoff Methan erzeugt. Das Methan wird dann durch eine über 1000 Grad Celsius heiße Zinnschmelze geleitet.

Wasserstoff und fester Kohlenstoff

Bei dieser Temperatur wird Methan instabil und zerfällt in seine Bestandteile Kohlenstoff und Wasserstoff. In der Zinnschmelze bildet der gasförmige Wasserstoff Bläschen. An deren Wand der Kohlenstoff als Feststoff abgeschieden und fällt schließlich als feines Pulver an. Der Wasserstoff wird dann abgezogen und in dem Verfahren weiterverwendet.

„Das Verfahren eröffnet die Perspektive, CO₂-Emissionen aus der thermischen Abfallverwertung zu reduzieren und zugleich Kohlenstoff für industrielle Anwendungen bereitzustellen“, beschreibt Dietrich. Die in Eschbach gewonnen Erkenntnisse wollen die Projektpartner für eine großtechnische Umsetzung nutzen. Neben KIT und EEW ist noch das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS an NECOC 2.0 beteiligt.

Das Projekt NECOC startete 2020 am KIT. Seit einigen Monaten wird das Verfahren an einem Gusseisenwerken in Baden-Württemberg und einem weiteren in Nordrhein-Westfalen getestet. Nach Angaben der Initiatoren soll es sich auch weitere CO₂-Punktquellen übertragen lassen, in der Zement-, Glas- oder Keramikindustrie.

„Der Umgang mit unvermeidbaren Emissionen ist eine entscheidende Frage sowohl für einen erfolgreichen Klimaschutz als auch für den Wirtschaftsstandort“, resümiert KIT-Forscher Thomas Hirth.