Optimale Verwertung von Biorohstoffen

Nun hat die Arbeitsgemeinschaft Technische Chemie 2 der Universität Oldenburg unter Leitung von Prof. Dr. Frank Rößner die Synthese von Treibstoffen und chemischen Verbindungen mit der Nutzung nachwachsender Rohstoffe auf neuartige Weise verknüpft. Rößner hat dabei mit der Catalysis Unit der University of Cape Town (Südafrika), geleitet von Prof. Dr. Michael Claeys, kooperiert.

Grundlage der beiden durch Rößner bereits weltweit patentierten Forschungsergebnisse ist das sogenannte Fischer-Tropsch-Verfahren, das um 1925 in Mülheim an der Ruhr entwickelt wurde, um Synthesegas umzuwandeln.

Rößner fand in gemeinsamer langjähriger Forschungsarbeit heraus, dass durch den Zusatz von Ammoniak bei der Herstellung von Synthesegas bedeutend mehr Olefine als bisher gewonnen werden. Olefine sind reaktionsfreudige Verbindungen, die als chemische Zwischenprodukte eine zentrale Rolle spielen. Rößner ist hocherfreut über den Forschungserfolg: Das Fischer-Tropsch-Verfahren könne nun noch variabler gestaltet werden.

In Zusammenarbeit mit dem Team in Südafrika machte Rößner noch eine zweite wichtige Entdeckung. An einem eisenhaltigen Katalysator entstehen ebenfalls unter Zugabe von Ammoniak erstmals spezielle stickstoffhaltige Verbindungen. Der „Grundstoff“ ist auch hier Synthesegas – das nicht nur aus Kohle, Erdgas oder Erdölrückständen, sondern auch auf Basis nachwachsender Rohstoffe gewonnen werden kann.

In den letzten Jahren griff man im Zuge der stärkeren Konzentration auf Biokraftstoffe immer mehr auf einzelne Pflanzenteile wie zum Beispiel den Samen der Rapspflanze zurück, um chemische Verbindungen oder Biotreibstoffe herzustellen. Derzeit geht die Forschung sogar noch einen Schritt weiter: Bei der Herstellung von Biotreibstoffen der „zweiten Generation“, sogenannter „Biomass-to-Liquid“-Kraftstoffe (BtL), findet die gesamte Pflanze Verwendung.

Die Biomasse wird komplett in einem komplexen chemischen Verfahren in Synthesegas umgewandelt. Im Zuge der Fischer-Tropsch-Synthese entstehen daraus u.a. langkettige Kohlenwasserstoffe. Am Ende eines Konversionsverfahrens steht die Produktion von Benzin- und Dieselkraftstoffen, von Parafinen (Wachsen) oder Alkoholen. Diese Palette wird nun um stickstoffhaltige Verbindungen, die über eine Direktsynthese zugänglich sind, erweitert. „In der auf nachwachsenden Rohstoffe basierten Chemie schließen wir damit mit diesen beiden Patenten eine wichtige Lücke“, so Rößner.

Kontakt: Prof. Dr. Frank Rößner, Institut für Reine und Angewandte Chemie,
Tel.: 0441/798-3355, E-Mail: frank.roessner@uni-oldenburg.de