Verbundprojekt Wasserstoff aus Holzabfällen gewinnen

Im Rahmen des Verbundprojekts „H2Wood – BlackForest“ entwickelt das Fraunhofer IGB ein biotechnologisches Verfahren, um aus Holzabfällen Wasserstoff und biobasierte Koppelprodukte herzustellen. Eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft ist das Ziel.

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Holz ist das wichtigste Wirtschaftsgut des Schwarzwaldes. Bei der Verarbeitung zu Möbeln und Baustoffen, aber auch beim Abbruch von Gebäuden fallen regional beachtliche Mengen an Holzabfällen an. Diese werden derzeit kostenintensiv entsorgt oder in Holzverbrennungsanlagen allenfalls energetisch genutzt. Das könnte sich bald ändern. Im Verbundprojekt „H2Wood – BlackForest“ wird ein biotechnologisches Verfahren entwickelt, das aus Holzabfällen Wasserstoff und biobasierte Koppelprodukte produziert.

Das Verfahren zur Produktion von Biowasserstoff

Bislang existiert keine Anlage, die Biowasserstoff in größerem Maßstab herstellt. Am Fraunhofer IGB werden daher die dazu notwendigen Prozesse entwickelt und experimentell untersucht, bevor sie in einer integrierten Anlage am Campus Schwarzwald in Freudenstadt umgesetzt werden können. Voraussetzung für die biotechnologische Umwandlung ist die Vorbehandlung des Alt- und Restholzes. Klebstoffe wie Harze und Phenole oder auch Lacke müssen entfernt werden. Zudem muss das Holz in seine Bausteine zerlegt und die hierbei gewonnene Cellulose in einzelne Zuckermoleküle gespalten werden. Dann kann die Arbeit der Bakterien und Mikroalgen beginnen – Sie sind die Akteure der Wasserstoffproduktion.

Für die biotechnologische Umwandlung der Holzzucker werden zwei Fermentationsverfahren etabliert und miteinander verknüpft. Das eine setzt auf wasserstoffproduzierende Bakterien, welche die Zuckerarten zu CO2, organischen Säuren und Ethanol verstoffwechseln. Die Stoffwechselprodukte der Bakterien stellen die Nahrung für die Mikroalgen dar. Diese synthetisieren daraus Carotinoide oder Proteine als Koppelprodukte und setzen dabei ebenfalls Wasserstoff frei.

Wasserstoff-Roadmap für die Region Schwarzwald

Um aufzuzeigen, wie der regenerative Energieträger durch lokale Betriebe und Energieversorger genutzt werden kann, erstellen das Fraunhofer IPA und die Universität Stuttgart im Projekt eine Wasserstoff-Roadmap für die Schwarzwaldregion. Dafür analysieren und bewerten sie den Energieverbrauch der Industrie, der Haushalte sowie des Nah- und Fernverkehrs und leiten daraus Potenziale einer dezentralen Wasserstofferzeugung und -nutzung innerhalb der Region Schwarzwald ab. Zugleich untersuchen die Partner, wie der erzeugte Wasserstoff am besten gespeichert, transportiert und genutzt werden kann.

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