Start Neue Technologien Künstliche Photosynthese soll CO2-Kreis schließen

Künstliche Photosynthese soll CO2-Kreis schließen

Künstliche Photosynthese
Foto: BMBF / Hans-Joachim Rickel

Siemens und Evonik nahmen eine Versuchsanlage in Betrieb, die auf Basis der künstlichen Photosynthese aus Kohlendioxid und Wasser chemische Grundstoffe herstellt. Darüber informierten die Unternehmen am 21. September 2020. Die Anlage steht in Marl im nordöstlichen Ruhrgebiet am größten Standort von Evonik. Sie besteht aus einem CO-Elektrolyseur, einem Wasserelektrolyseur und einem Bioreaktor. Das Know how für die Elektroseure liefert Siemens Energy, während Evonik seine Bioreaktor-Technologie einbringt.

Die Elektrolyseure und den Bioreaktor entwickelten die Unternehmen im Rahmen des Forschungsprojektes Rheticus. Die zwei Projektphasen Rheticus 1 und 2 fördert das Bundesforschungsministerium mit insgesamt 6,3 Millionen Euro. Die zweite Phase startete im Oktober 20219, um die Versuchsanlage in Marl einzurichten. Bis 2021 sollen messbare Ergebnisse zur künstlichen Photosynthese vorliegen.

Bei der künstlichen Photosynthese orientieren sich die Forscher am Vorbild der Natur. Wie dort Pflanzen Sonnenenergie nutzen, um über mehrere Schritte aus Kohlendioxid und Wasser zum Beispiel Zucker herzustellen, nutzt die künstliche Photosynthese erneuerbare Energien, um über die Elektrolyse mit Hilfe von Bakterien wertvolle Chemikalien aus CO2 und Wasser zu erzeugen. Dadurch lässt sich Energie ebenfalls speichern.

In den Elektrolyseuren der Versuchsanlage werden demnach in einem ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit Strom in Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgewandelt. Dieses Synthesegas nutzen spezielle Mikroorganismen, um daraus zunächst zu Forschungszwecken Spezialchemikalien zu erzeugen. Diese können als Ausgangsstoffe zum Beispiel für Spezialkunststoffe oder Nahrungsergänzungsmittel dienen. Kommt dazu der Strom in Zukunft auch komplett von erneuerbaren Energiequellen, schließt sich der CO2-Keislauf.

Klimaschutz nur mit Chemie

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek sagte zur Inbetriebnahme: „Ich freue mich, dass wir heute in Marl den Startschuss für eine neue Versuchsanlage auf allerhöchstem Niveau gegeben haben. Mit Rheticus zeigen wir, wie wir Produktionsprozesse in der Chemie klimafreundlich aufstellen und gleichzeitig neue innovative Produkte herstellen können. Und dies funktioniert nicht nur bei uns in Deutschland, sondern potenziell auf der ganzen Welt. Dies eröffnet uns vielversprechende Möglichkeiten für Technologieexporte.” Als “eine echte Pionierleistung” würdigte der Bundestagsabgeordnete und Innovationsbeauftragte Grüner Wasserstoff Stefan Kaufmann würdigte die Inbetriebnahme der Versuchsanlage.

„Klimaschutz geht nicht ohne Chemie. Denn unsere Branche liefert und entwickelt die Lösungen für die Energiewende. Forschungsprojekte wie Rheticus sind Motivations- und Innovationsmotor für eine nachhaltige Gesellschaft”, erklärte Harald Schwager, stellvertretender Vorsitzender des Vorstandes von Evonik und zuständig für das Thema Innovation. Christian Bruch, Vorstandsvorsitzender von Siemens Energy erklärte: „Mit unserer Wasserstoff- und CO-Elektrolyse schlagen wir die Brücke von grünem Strom zu nachhaltigen stofflichen Anwendungen.“