Köln — Im interdisziplinären Forschungsprojekt :metabolon werden seit 2009 innovative Verfahren zur Verwertung von Rohstoffen aus der Land-, Forst-, Abfall- und Wasserwirtschaft entwickelt und erprobt. Träger des Projekts sind der Bergische Abfallwirtschaftsverband (BAV) und die TH Köln. Die Weiterentwicklung des Projektes für die nächsten vier Jahren wollen der Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und das NRW-Umweltministerium NRW mit 8,3 Millionen Euro fördern.
Unter anderem möchten die Projektpartner zwei weitere Verwertungsprozesse erforschen, eine zweite Technikumshalle bauen und bereits erprobte Verfahren verfeinern. Darüber hinaus ist der Aufbau eines transdisziplinären Netzwerks zur Zirkulären Wertschöpfung mit Akteurinnen und Akteuren aus Industrie, Politik und Forschung geplant.
Ein möglichst geschlossener Verwertungskreislauf
„Das Ziel unserer Forschungen ist ein möglichst geschlossener Verwertungskreislauf von Rohstoffen, die in der Region verfügbar sind. Das können etwa Energiepflanzen, Restholz, Abfälle, Klärschlamm oder alte Wärmedämm-Verbundsysteme sein“, erläutert der wissenschaftliche Projektleiter Prof. Dr. Michael Bongards von der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften der TH Köln. Dabei sollen aus den Ausgangsmaterialien zunächst neue Rohstoffe entstehen, zum Beispiel Produkte für die chemische Industrie, metallische Wertstoffe oder Biogas.
Wenn diese Verwertungsmöglichkeiten ausgeschöpft sind, werden die Reste in Energie umgewandelt, etwa durch eine effiziente Verbrennung. Da bei diesen Prozessen Nebenprodukte wie Gase oder Prozesswässer anfallen, entwickeln die Projektpartner auch Möglichkeiten, diese zu nutzen oder so weit aufzubereiten, dass sie ohne Gefährdung der Umwelt verwertet oder entsorgt werden können.
Mit Pyrolyse und hydrothermaler Carbonisierung
Die neu zu entwickelnden Prozesse sind wichtige Bausteine, um noch vorhandene Lücken im Verwertungskreislauf zu schließen. „Bei der Pyrolyse werden die Ausgangsmaterialien ohne Sauerstoffzufuhr stark erhitzt. Behandeln wir Abfälle auf diese Weise, können wir Metalle von organischen Stoffen trennen. Wird die Pyrolyse bei Restbiostoffen angewendet, entsteht hochwertiger Biokoks“, erklärt Monika Lichtinghagen-Wirths, Geschäftsführerin des Bergischen Abfallwirtschaftsverbandes und Projektleiterin :metabolon. Im zweiten Verfahren – der Hydrothermalen Carbonisierung – wird feuchte Biomasse unter hohem Druck zu Kohle verarbeitet.
Damit sich die neu entwickelten Verwertungswege durchsetzen können, müssen auch ihre ökologischen und ökonomischen Auswirkungen bekannt sein. „Bei jedem neuen Verfahren erforschen wir die betriebswirtschaftliche Rentabilität und ermitteln die Ökobilanz des gesamten Lebenszyklus des Produktes“, stellt Monika Lichtinghagen-Wirths klar.
Im Industriemaßstab testen
Das Lehr- und Forschungszentrum :metabolon der TH Köln ist am Entsorgungszentrum Leppe des BAV bei Lindlar angesiedelt. „Die Nähe zu einem hochmodernen Abfallverwertungsbetrieb eröffnet dem Forschungsprojekt einzigartige wissenschaftliche und technische Möglichkeiten: Verfahren, die in Laborversuchen funktionieren, können wir in unseren Hallen im größeren Technikumsmaßstab untersuchen. Wenn sie sich dort bewähren, haben wir die Möglichkeit, sie in den industriellen Großanlagen des BAV zu testen“, unterstreicht Bongards.
Netzwerk Zirkuläre Wertschöpfung
Mit dem Aufbau eines Kompetenznetzwerkes zur zirkulären Wertschöpfung möchten BAV, TH Köln, RWTH Aachen und FH Münster die Forschungslandschaft in diesem zukunftsträchtigen Themenfeld nachhaltig stärken. Stakeholder aus der Praxis und aus Landeseinrichtungen sollen dazu beitragen, dass praxisrelevante Themen von der Forschung aufgegriffen werden. Inhaltliches Ziel der Netzwerkarbeit ist es, den Rohstoffverbrauch zu reduzieren und Abfälle zu vermeiden. So soll zum Beispiel analysiert werden, wie Roh- und Wertstoffströme in Nordrhein-Westfalen verlaufen, um Verwertungskreisläufe zu schließen und eine Mehrfachnutzung von Rohstoffen zu ermöglichen.
Quelle: TH Köln
