Kohlenstoff ist für zahlreiche industrielle Prozesse unverzichtbar, etwa in der Stahlproduktion, in chemischen Wertschöpfungsketten oder bei Energiespeichertechnologien. Die zentrale Frage ist daher nicht, ob die Industrie künftig ohne Kohlenstoff auskommt, sondern wie dieser nachhaltig bereitgestellt werden kann. Heute wurde im Forschungszentrum für Wasserstoff und Kohlenstoff das Projekt präsentiert.
CO2-Emissionen einsparen durch Biokohle
Forschende um Robert Obenaus‑Emler, Jürgen Antrekowitsch und Markus Lehner verfolgen dafür einen ganzheitlichen Ansatz: Aus regional verfügbaren Biomassereststoffen wird im Pilotmaßstab Biokohle erzeugt. Zugleich werden die gasförmigen und flüssigen Nebenprodukte der Pyrolyse nicht nur energetisch, sondern auch stofflich genutzt – bis hin zur Herstellung von Synthesegas und weiter zu Methanol als zentraler Plattformchemikalie. „Dort, wo wir auch in Zukunft Kohlenstoff brauchen, wollen wir ihn auf Basis nachwachsender Rohstoffe bereitstellen – ohne bestehende Prozesse künstlich zu verlängern“, betont Robert Obenaus‑Emler.
Wie funktioniert das Verfahren?
Im Zentrum steht die Pyrolyse, also die thermische Zersetzung von Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff. Anders als bei der Verbrennung bleibt der Kohlenstoff erhalten; es entsteht feste Biokohle, flankiert von Gasen sowie kondensierbaren Ölen und Teeren. Da Biomasse zuvor CO₂ aus der Atmosphäre gebunden hat, nutzt der Prozess einen kurzzyklischen, biogenen Kohlenstoffkreislauf. Während industrielle Anlagen diese Gase bislang überwiegend zur Wärmeerzeugung einsetzen, untersucht das Team in Leoben die stoffliche Weiterverwertung. Durch die Kopplung der neuen Biomasse-Pyrolyse mit der bestehenden Wasserstoff- und Kohlenstoffforschungsinfrastruktur kann eine zweite Prozessstufe dargestellt werden, in der das Pyrolysegas in Synthesegas und in weiterer Folge Methanol umgewandelt werden kann. „Wir leben in einer stofflichen Welt. Wenn wir weniger Öl und Gas einsetzen wollen, müssen wir Alternativen auf Basis biogener Kohlenstoffquellen entwickeln – und das möglichst effektiv und effizient“, so Obenaus‑Emler.
„Besonders im metallurgischen Bereich liegt erhebliches Potenzial zur CO₂‑Reduktion, weil Kohlenstoff dort prozessnotwendig bleibt. Ziel ist nicht ein eins-zu-eins‑Ersatz fossilen Kohlenstoffs im Hochofen, sondern die gezielte Bereitstellung geeigneter biogener Qualitäten für Anwendungen, in denen Kohlenstoff auch künftig unverzichtbar ist“, erläutert Prof. Jürgen Antrekowitsch. Der Einsatz von Biokohle aus Reststoffen kann die Emissionsbilanz solcher Prozesse deutlich verbessern. Darüber hinaus eröffnet die stoffliche Nutzung der Pyrolyseprodukte neue Pfade in der chemischen Industrie – etwa über Methanol als Ausgangspunkt für Kunststoffe – sowie Perspektiven in der Energiespeicherung, etwa für Wasserstoff- und Gasspeicher, Batterien oder Superkondensatoren.
„Diese Anlage ist ein wesentlicher Meilenstein in der Forschung für eine nachhaltige, effektive und insbesondere stoffliche Nutzung von Biomassereststoffe für industrielle Anwendungen und darüber hinaus. Sie positioniert Österreich und das Forschungsland Steiermark als eines der führenden Innovationszentren im Bereich der effektiven Ressourcennutzung“, unterstreicht Prof. Markus Lehner.
Breite Unterstützung
Nicolas Gibert-Morin, GD REGIO, erläutert in seinem Statement: „Mit dieser europaweit einzigartigen Pilotanlage setzt die Montanuniversität Leoben Maßstäbe für die CO₂-neutrale Industrie der Zukunft. Die für die Region und ganz Europa wichtige Schlüsselinfrastruktur ist ein Leuchtturmprojekt für den gerechten Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft. Ich freue mich sehr, dass die EU dazu 5 Mio. Euro aus dem Fonds für einen gerechten Übergang (JTF oder Just Transition Fund) beiträgt und damit die Regionen beim Strukturwandel zur Klimaneutralität unterstützt. Dieses Projekt zeigt, wie Innovation und Kreislaufwirtschaft Hand in Hand gehen. Gleichzeitig wird die Wettbewerbsfähigkeit der steirischen Industrie gestärkt sowie Arbeitsplätze und neue Wertschöpfung durch lokale Biomasse-Verwertung geschaffen.“
Christoph Ludwig, Geschäftsführer der Steirischen Wirtschaftsförderungsgesellschaft SFG: „Das Projekt EMBRACE wurde mit über 5 Millionen Euro an Landes- und EU-Mitteln gefördert, um als strategisch bedeutendes Vorhaben die Entwicklung emissionsarmer und klimaneutraler Technologien voranzutreiben. Durch die Stärkung von Schlüsselbereichen wie Wasserstofftechnologien, Kreislaufwirtschaft und ressourceneffizienten Produktionsprozessen schafft EMBRACE eine fundierte Wissensbasis, von der insbesondere die industrielle Wirtschaftsstruktur der Obersteiermark langfristig profitiert. Zudem trägt das Projekt wesentlich zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, zur Sicherung von Arbeitsplätzen und zur nachhaltigen Transformation der steirischen Wirtschaft bei.“
Woher stammt die Biomasse?
Die Biomasse stammt bewusst aus Reststoffströmen, nicht aus frischem Holz: genutzt werden beispielsweise Astholz, Rinde oder Sägeabfälle aus der Forst- und Holzwirtschaft, aber auch „exotischere“ Materialien wie Olivenkerne, Walnussschalen oder Schnittgut aus dem Weinbau. Bestehende Nutzungen wie die Kompostierung sollen nicht verdrängt werden; vielmehr geht es um zusätzliche, höherwertige stoffliche Optionen für bislang nicht optimal verwertete Mengen. „Wir wollen gezielt Biomassereststoffe nutzen und im Sinne der Kreislaufwirtschaft arbeiten. Es geht nicht darum, neue Rohstoffketten aufzubauen und zusätzliche Ressourcen zu erschließen, die am Ende wiederum Abfall erzeugen. Allerdings ist auch Biomasse – selbst in Form von Reststoffen – nicht unbegrenzt verfügbar. Deshalb kann dieser Ansatz nicht die alleinige Lösung sein. Er ist ein Baustein innerhalb eines größeren Transformationsprozesses“, sagt Obenaus‑Emler.
Ausgehend von der bestehenden Forschungsinfrastruktur wurde in Leoben eine Pilotanlage konzipiert, die das Zusammenspiel der Prozessstufen in größerem Maßstab demonstriert. Der Pilotmaßstab ist die Brücke zur Anwendung: Er liefert belastbare Daten und Betriebserfahrungen, um gemeinsam mit Industriepartnern und Anlagenbauern die Skalierung vorzubereiten und die industrielle Umsetzung zu ermöglichen. Das Ziel ist der klare Nachweis, dass das Verfahren technisch funktioniert, skalierbar ist und wirtschaftlich in industrielle Wertschöpfungsketten integrierbar bleibt. Die Kombination der Anlagen und die Größenordnung der Infrastruktur sind in Europa und darüber hinaus einzigartig. Mit einer Förderung von knapp fünf Millionen Euro aus dem Just Transition Fund (JTF), dem Europäischen Fonds zur Bewältigung des Übergangs zu einer klimaneutralen Wirtschaft, wird die Forschungsinfrastruktur am Innovationsstandort Leoben gezielt erweitert und qualitativ auf ein neues Niveau gehoben.
Schließlich ist gesellschaftliche Akzeptanz ein entscheidender Faktor für den Erfolg. Technische Reife und Investitionsbereitschaft allein genügen nicht, wenn Regionen sich mit den Lösungen nicht identifizieren. „Entscheidend ist die Akzeptanz: Nachhaltige Lösungen funktionieren nur, wenn Regionen sie mittragen und davon profitieren“, sagt Obenaus‑Emler. „Die Montanuniversität Leoben verbindet daher technologische Entwicklung mit Dialog und Transparenz, um die Transformation gemeinsam mit Wirtschaft, Politik und Bevölkerung voranzubringen“, so Rektor Peter Moser in seinem Statement.
Bedeutung für die Stadt Leoben
„Mit dieser neuen Forschungsanlage setzt die Montanuniversität Leoben einen entscheidenden Schritt in Richtung nachhaltiger Energiezukunft. Das Verfahren zeigt eindrucksvoll, wie Biomasse als hochwertiger Energielieferant genutzt und in Form von Biokohle weiterveredelt werden kann – bei gleichzeitiger Einsparung von CO₂. Damit wird nicht nur die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern reduziert, sondern auch der Kreislaufgedanke, der die Universität prägt, konsequent weiterentwickelt.
Für Leoben ist das von großer Bedeutung: Unsere Stadt stärkt damit ihre Rolle als international anerkannter Forschungs- und Innovationsstandort. Hier entstehen Lösungen, die weit über die Region hinauswirken und globale Herausforderungen adressieren. Ich bin überzeugt, dass diese Anlage internationale Aufmerksamkeit auf sich ziehen wird und wünsche dem gesamten Team viel Erfolg sowie eine breite Resonanz aus Wissenschaft und Wirtschaft“, betont Bürgermeister Kurt Wallner.
Weitere Informationen
Dipl.-Ing. Robert Obenaus-Emler
Resources Innovation Center
Mail: emler(at)unileoben.ac.at
Tel.: 03842 402 7613
Mobil: 0664 80898 7613
