TotalEnergies, Sunfire und Fraunhofer geben den Startschuss für grünes Methanol in Leuna

Leuna, 15. Juni 2021

TotalEnergies hat gemeinsam mit dem Elektrolyseur-Hersteller Sunfire, dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP und dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS das e-CO2Met-Projekt im Hydrogen Lab Leuna gestartet. Dort kann Methanol aus kohlenstoffarm produziertem Wasserstoff und abgetrenntem Kohlendioxid hergestellt werden. Dies ist ein wichtiger Ansatz zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen. Mit dem Anspruch, klimaneutrales Methanol vor Ort zu produzieren, werden in diesem Demonstrationsprojekt die verschiedenen dafür notwendigen Bausteine, wie z. B. die Nutzung erneuerbarer Energien, integriert.

TotalEnergies produziert derzeit in der TotalEnergies Raffinerie Mitteldeutschland in Leuna rund 700.000 Tonnen Methanol pro Jahr auf Basis fossiler Rohstoffe und ist damit der größte Methanolproduzent in Europa. Das Projekt e-CO2Met ist daher ein wichtiger Schritt in Richtung Klimaneutralität. Es zielt darauf ab, das Zusammenspiel von drei innovativen Prozessen zu testen - die Nutzung von CO2 aus der Raffinerie, die Verwendung von grünem Wasserstoff, der durch Hochtemperatur-Elektrolyse erzeugt wird, und die anschließende Methanolsynthese auf der Skalierungsplattform Hy2Chem.

"Das F&E-Programm von TotalEnergies zur CO2-Abschneidung und -Speicherung entwickelt Ansätze für die wirtschaftlich sinnvolle Wiederverwendung von CO2, die im Einklang mit den Klimaambitionen des Unternehmens stehen. e-CO2Met ist das erste Pilotprojekt von TotalEnergies zur Umwandlung von CO2 mit erneuerbarer elektrischer Energie in Methanol. Während dieses Methanol selbst bereits als E-Fuel betrachtet werden kann, kann es vor allem als Ausgangsstoff für eine weitere Veredelung zu Produkten wie nachhaltigen Flugzeugtreibstoffen genutzt werden", erklärt Marie-Noelle Semeria, Technologievorständin bei TotalEnergies. 

"Mit der innovativen Herstellung von synthetischem Methanol können Erdöl und Erdgas in der chemischen Industrie ersetzt und die benötigten Rohstoffe klimaneutral produziert werden. Damit leisten wir einen Beitrag zur Dekarbonisierung der Grundstoffchemie", sagt Thomas Behrends, Geschäftsführer TotalEnergies Raffinerie Mitteldeutschland.

Hocheffiziente Elektrolyse zur Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien

Ein Kernstück von e-CO2Met ist der 1-MW-Hochtemperatur-Elektrolyseur des Dresdner Elektrolyseurherstellers Sunfire. Der Wirkungsgrad der Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus erneuerbarem Strom und Wasserdampf ist mit über 80 Prozent weitaus höher als der von konventionellen Elektrolyseuren. Dadurch benötigt die Anlage deutlich weniger Strom, um ein Kilogramm Wasserstoff zu erzeugen. 

„Unsere innovative Elektrolyse-Technologie ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung aller Industriesektoren, die heute noch von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Besonders in der Raffinerie- und Chemieindustrie braucht es saubere und nachhaltige Lösungen, um die ambitionierten Klimaziele der EU zu erreichen. Wir freuen uns auf eine starke Partnerschaft im e-CO2Met Projekt“, sagt Sunfire-Geschäftsführer Nils Aldag. 

Grünes Methanol aus regenerativem Wasserstoff und Abgas-CO2

Im nächsten Schritt werden der durch Elektrolyse gewonnene grüne Wasserstoff und hochkonzentriertes CO2 aus den Produktionsprozessen der Raffinerie zu grünem Methanol umgesetzt. Hierzu planen das Fraunhofer CBP und TotalEnergies eine Pilotanlage, die im neuen Fraunhofer Hydrogen Lab im Chemiepark Leuna aufgebaut wird. Die Pilotanlage ist das erste Projekt der vom Land Sachsen-Anhalt über EFRE-Mittel geförderten Skalierungsplattform Hy2Chem. „Mit der Hy2Chem-Plattform können wir die Nutzung des regenerativ erzeugten Wasserstoffs zur Herstellung von Basischemikalien und Kraftstoffen in nachhaltigen Syntheseprozessen erstmals im großen Maßstab erproben – auch unter den Bedingungen eines fluktuierend anfallenden Wasserstoffstroms“, erläutert Gruppenleiterin Dr. Ulrike Junghans, die das Projekt am CBP koordiniert.

Eine Grundvoraussetzung für die industrielle Umsetzung derartiger Prozesse ist die Weiterentwicklung von Elektrolyseuren und Syntheseverfahren. Hierfür bietet das Fraunhofer IMWS mit dem Hydrogen Lab Leuna eine einzigartige Testinfrastruktur im industriellen Maßstab sowie umfangreiche wissenschaftliche Begleitung. Das Hydrogen Lab simuliert unterschiedliche Lastprofile der Einspeisung von erneuerbaren Energien, bildet die Fluktuation im Tageslauf und zu unterschiedlichen Jahreszeiten ab und liefert damit wichtige Erkenntnisse zur Auslegung und zur Kostenschätzung der Systeme.
 
„Mit dem Hydrogen Lab Leuna betreiben wir die deutschlandweit ersten System-Teststände, die vollständig in ein Infrastrukturnetz der Chemieindustrie integriert sind und somit Projekte im Bereich der Power-to-X-Prozesse ermöglichen. Wir können technologieoffen industrielle Elektrolyseure im Realbetrieb testen, gemeinsam mit der Industrie weiterentwickeln und gleichzeitig wertvolle Erfahrungen zur Wasserstoff-Einspeisung in das Pipelinesystem unseres Kooperationspartners Linde sammeln – und das bis zunächst fünf Megawatt“, sagt Dr. Moritz Kühnel, der die Forschungsaktivitäten zur Elektrolyse am Fraunhofer IMWS koordiniert.

Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zum Erreichen der Klimaneutralität in Deutschland und Europa. Vor allem in Verbindung mit der Nutzung des Wasserstoffs als Chemierohstoff bieten sich zudem erhebliche Potenziale für die Gestaltung des Strukturwandels. Gerade am Industrie- und Chemiestandort Leuna kann auf Basis langjähriger Erfahrung, vorhandener Infrastruktur und des Zusammenspiels zwischen innovativen Unternehmen und Forschungsinstituten eine Drehscheibe für grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte entstehen.  

 

Über Sunfire

Die 2010 gegründete Sunfire GmbH ist ein weltweit führendes Elektrolyseunternehmen, das industrielle Elektrolyseure auf Basis von Alkali- und Festoxidtechnologien (SOEC) entwickelt und produziert. Mit seinen Elektrolyse-Lösungen adressiert Sunfire die zentrale Herausforderung des heutigen Energiesystems: die Bereitstellung von grünem Wasserstoff und E-Fuels aus erneuerbarem Strom, Wasser und CO2 als klimaneutraler Ersatz für fossile Energie. Die innovativen und bewährten Elektrolyse-Technologien von Sunfire ermöglichen die Dekarbonisierung von Industriesektoren, die heute noch von Öl, Gas oder Kohle abhängig sind. Das Unternehmen beschäftigt mehr als 250 Mitarbeitende an Standorten in Deutschland, Norwegen und der Schweiz. Weitere Informationen unter www.sunfire.de

Pressekontakt Sunfire:
Laura Dicke, Manager Communications | [email protected] | +49 173 692 0974

 

Über das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) bietet mikrostrukturbasierte Diagnostik und Technologieentwicklung für innovative Werkstoffe, Bauteile und Systeme. Aufbauend auf den Kernkompetenzen Hochleistungsmikrostrukturanalytik und mikrostrukturbasiertes Materialdesign erforscht das Institut Fragen der Funktionalität und des Einsatzverhaltens sowie der Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von Werkstoffen, die in verschiedenen Markt- und Geschäftsfeldern mit hoher Bedeutung für die gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklung eingesetzt werden. Für seine Partner in der Industrie und für öffentliche Auftraggeber verfolgt das Fraunhofer IMWS das Ziel, zu einer beschleunigten Entwicklung neuer Werkstoffe beizutragen, die Materialeffizienz und Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und Ressourcen zu schonen. Damit leistet das Institut einen Beitrag zur Sicherung der Innovationsfähigkeit wichtiger Zukunftsfelder sowie zur Nachhaltigkeit als zentrale Herausforderung des 21. Jahrhunderts.Weitere Informationen unter www.imws.fraunhofer.de

Pressekontakt Fraunhofer IMWS:
Michael Kraft, Leiter Presse- und Öffentlichkeitsarbeit | [email protected] | +49 345 5589-204

 

Über das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP

Das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna entwickelt und skaliert Verfahren zur Umwandlung regenerativer Rohstoffe in chemische Grundbausteine und Produkte bis in produktrelevante Dimensionen. Durch die Bereitstellung von Infrastruktur und Technikumsanlagen für alle benötigten Verfahrensschritte – von der Aufbereitung, über biotechnologische und chemische Konversionsverfahren bis zur Aufarbeitung der Produkte – schließt es die Lücke zwischen Labor und industrieller Produktion. Das Fraunhofer CBP in Leuna ist ein Institutsteil des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. Mehr unter www.cbp.fraunhofer.de

 

Pressekontakt Fraunhofer CBP:

Dr. Claudia Vorbeck | [email protected] | +49 711 970 4031