Biokraftstoffe werden nur dann auf die ReFuelEU Aviation-Quote angerechnet, wenn sie aus fortschrittlichen Rohstoffen stammen. Im EU-geförderten Forschungsprojekt CIRCULAIR (2023 – 2026) arbeiten führende Partner aus Wissenschaft und Industrie an der Entwicklung eines innovativen Konversionsverfahrens, das verschiedene Arten von Biomasse umsetzen kann. Der wichtigste Umwandlungsschritt, die hydrothermale Verflüssigung (hydrothermal liquefaction, HTL), eignet sich insbesondere für feuchte Rohstoffe. Aufgrund ihrer hohen Verfügbarkeit wurden Gülle und Stroh ausgewählt.
Die in CIRCULAIR entwickelten Innovationen decken die gesamte Prozesskette ab. Aktuell stellt der Umgang mit dem Prozesswasser eine Hürde für die Weiterentwicklung der HTL-Technologie dar. Diese Herausforderung wird durch die Integration der HTL mit einer Nassoxidation (wet oxidation, WO) adressiert. Die exotherme WO reinigt das Prozesswasser und liefert zudem Wärme für die HTL.
Weitere Innovationen umfassen Prozesse für die Kraftstoffaufbereitung, die zu einer hohen Kerosinausbeute führen, sowie Verwertungskonzepte für alle relevanten Nebenströme, um die Biomasse möglichst vollständig zu nutzen. Insbesondere dienen CO2-reiche Abgase als Rohstoff für eine Methanol-synthese. Weiterhin wird untersucht, ob sich Arten von HTL-Biokohle, die prozessbedingt entstehen, für eine Einbringung in Böden eignen.
Das Bauhaus Luftfahrt koordiniert das CIRCULAIR-Projekt und führt Systemanalysen durch. Mit diesen soll geklärt werden, ob die untersuchten Reststoffe eine kostengünstige Biokraftstoffproduktion ermöglichen, welche Vorteile eine Kopplung mit grünem Wasserstoff bietet und ob sich im Gesamtprozess negative Beiträge zur Treibhausgasbilanz ergeben. Letztere werden durch eine Einbringung von HTL-Biokohlen im Boden ermöglicht sowie durch eine Vermeidung von Emissionen, die in erheblichem Umfang mit der bestehenden Güllenutzung verbunden sind.
Verbesserung von Ökobilanz und Wertschöpfung
CIRCULAIR wandelt Reststoffe über hydrothermale Verflüssigung in Kopplung mit nasser Oxidation (HTL-WO) zu Bio-Rohöl und durch Upgrading weiter zu Kerosin um. Die Nutzung von HTL-WO-Nebenprodukten verbessert die Ökobilanz und Wertschöpfung.
Roadmap zur Markteinführung von HTL
Roadmap zur Markteinführung der hydrothermalen Verflüssigungstechnologie HTL. Frühe Anwendungsfälle fokussieren die Umsetzung einzelner Rohstoffe. CIRCULAIR optimiert den HTL-Prozess hinsichtlich der Produktion von Kerosin sowie der Kosten und Emissionen.
