Auf der ACHEMA 2018 präsentiert das IGB sein breit gefächertes Leistungsangebot in den Themenfeldern »Stofftrennung / Trenntechniken«, »Biobasierte Chemikalien und Materialien / Bioraffinerien« und »Elektrosynthese / Strom als Rohstoff«.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 9.2, Stand D66.

 

Trenntechniken zur selektiven Stofftrennung

© Fraunhofer IGB

Membranen und Membranadsorber

Am Fraunhofer IGB entwickeln und modifizieren wir Membranen für ein breites Spektrum von Anwendungen. Für die Trennung von Wasserstoff oder Sauerstoff haben wir beispielsweise hitzestabile keramische Membranen entwickelt. Mit neu entwickelten Mixed-Matrix-Membranen entfernen wir gelöste molekulare Schadstoffe adsorptiv. Durch Kombination unterschiedlicher Partikel können die Trenneigenschaften der regenerierbaren Membranadsorber flexibel für Anwendungen in den Bereichen Trinkwasser, Prozesswasser und Abwasser angepasst werden.

 

Elektrophoretische Trennverfahren zur Entsalzung und Fraktionierung geladener Wertstoffe

Zur Abtrennung von Salzionen sind elektrochemische (Membran-)Verfahren geeignet. Die Trennprozesse lassen sich wirtschaftlich zur Wertstoffgewinnung, zum Recycling von Prozesshilfssstoffen und zur Abwasserbehandlung in die Prozesskette integrieren. Das IGB hat hierzu vor allem die Elektrodialyse, die kapazititive Deionisation (CDI), die Free-Flow-Elektrophorese und die Elektromembranfiltration weiterentwickelt.

Bioraffinerie-Konzepte und Bioökonomie

Torrefizierung von Holz mit überhitztem Wasserdampf

Wie sich die energetische und stoffliche Nutzung von Holz optimieren lässt, wird anhand der Torrefizierung mit überhitztem Wasserdampf gezeigt. Mit diesem Verfahren wird die massebezogene Energiedichte gesteigert und damit ein höherer Heizwert erreicht. Die auf diese Weise hergestellten Pellets gelten als idealer Zusatzbrennstoff für Kraftwerke mit Kohlestaubfeuerung. Auch stofflich lassen sich die torrefizierten Produkte nutzen.

 

Biobasierte Chemikalien und Materialien

Am Fraunhofer IGB beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung von Plattform- und Feinchemikalien aus biogenen Stoffströmen. Fragen zur effizienten Nutzung biogener Rest- und Abfallströme werden ebenso beantwortet wie die Entwicklung von Prozessen zur Herstellung biobasierter Chemikalien und Produkte. Dabei untersuchen wir derivatisierte und funktionalisierte Rohprodukte sowie die Herstellung von Drop-in- und Plattformchemikalien als wichtige Intermediate oder von die Feinchemikalien und Spezialitäten.

Mit den am CBP zur Verfügung stehenden Technikums- und Pilotanlagen zum Scale-up können entwickelte Verfahren validiert und hinsichtlich einer industriellen Umsetzung optimiert werden. Für anwendungstechnische Untersuchungen stellen wir Mustermengen im Kilogramm- und Tonnen-Maßstab zur Verfügung.

 

Wertstoffe aus Mikroalgen

Das Fraunhofer IGB entwickelt Prozesse für die Herstellung verschiedenster Produkte aus Mikroalgen und Cyanobakterien in Flachplatten-Airlift-Reaktoren wie Carotinoide (Fucoxanthin, Astaxanthin), Omega-3-Fettsäuren (EPA), Proteine und Triglyceride für Lebens- und Futtermittel sowie die Kosmetik. In einer vollautomatisierten Pilotanlage am CBP in Leuna erfolgt die Algenkultivierung bereits im großen Maßstab in insgesamt 110 Reaktoren mit einem Volumen von 11,7 Kubikmetern.

 

Nährstoffrückgewinnung: Dünger aus Abwasser, Gülle und biogenen Reststoffen

Nährstoffe sind als Hauptbestandteile von Düngemitteln unverzichtbar für die weltweite Nahrungsmittelproduktion. Das IGB entwickelt nachhaltige und kosteneffiziente Technologien, um Nährstoffe aus Abwasser, Gülle und Gärresten oder aus Reststoffen der Lebensmittelproduktion zurückzugewinnen. Die Umsetzung der Verfahren erfolgt bis zum Pilotmaßstab. Das ePhos-Verfahren und das BioEcoSIM-Verfahren befinden sich kurz vor der Markteinführung.

Strom als Rohstoff: Power-to-Chemicals

© Fraunhofer IGB

Elektrochemische Zelle zur CO2-Reduktion.

Um Stromspitzen bei der regenerativen Energiewandlung aus Wind oder Sonne auszugleichen, kann Überschussstrom auch für die dezentrale Herstellung von Chemikalien genutzt werden. Das IGB entwickelt hierfür Katalysatoren, Membranen und geeignete Elektroden, Elektrolyse-Verfahren und Apparate. Im Fraunhofer-Leitprojekt »Strom als Rohstoff« hat das Fraunhofer IGB ein neues einstufiges Verfahren entwickelt und in einem Demonstrator umgesetzt, um  Ethen elektrochemisch in nur einem Verfahrensschritt aus CO2 und Wasser herzustellen.  

Innovative Echtzeit-Prozessanalytik

foxySPEC Echtzeit-Massenspektrometer
© Fraunhofer IGB

Mit dem neu entwickelten Echtzeit-Massenspektrometer foxySPEC können dank eines speziellen, patentierten Einlasssystems Stoffe direkt im laufenden Produktionsprozess erfasst werden: bis zu 30 Bestandteile gleichzeitig aus der Gasphase und einer Flüssigkeit, mit einer Empfindlichkeit im unteren ppm-Bereich.

Das foxySPEC wird am ACHEMA-Gründerpreis-Gemeinschaftsstand in Halle 9..2 ausgestellt.