Am heutigen Mittwoch (23.Juni 2010) wird eine neuartige Algenzuchtpilotanlage zur CO2-Nutzung in Industrieabgasen am Heizkraftwerk-Blumenthal (HKW) in Betrieb genommen.
Bei der Realisierung und dem Betrieb der Anlage kooperieren die Bremer Unternehmen: Phytolutions und BREWA wte mit der Jacobs University Bremen. Das Verbundprojekt wird von der WFB Wirtschaftsförderung Bremen GmbH mit Mitteln aus dem Programm zur Förderung anwendungsnaher Umwelttechniken (PFAU) des Senators für Umwelt, Bau, Verkehr und Europa gefördert. Damit wird es unterstützt durch die Europäische Union: Investitionen in Ihre Zukunft, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung.
Die CO2-Abtrennung aus Industrieabgasen kann in Zukunft eine bedeutende Rolle zur Reduktion von CO2-Emissionen und somit zur Eindämmung des Klimawandels spielen. Neben chemisch-physikalischen Optionen und der unterirdischen Speicherung werden zunehmend Möglichkeiten zur Nutzung von CO2 diskutiert. Eine solche Option der klimawirksamen Wiederverwertung von CO2 ist die CO2-Fixierung durch marine Mikroalgen sowie die Verwertung der später geernteten Algenbiomasse als Energieträger und Rohstoff. Dieser Ansatz bildet derzeit die Basis für einen weltweiten Wachstumsmarkt.
Ein übergeordnetes Projektziel ist es, in der Peripherie von industriellen CO2 Emittenten, modellhaft eine „Clean Tech“ Industrie anzusiedeln, welche durch Nutzung der industriellen Emissionen die Prozess- und Materialkreisläufe weiter schließt. Ziel dieses speziellen Projektes ist es, ein weiteres Nutzungsmodell für Flächen in der direkten Umgebung vom Heizkraftwerk (HKW) Blumenthal vorzulegen, das eine erweiterte Rauchgasreinigung mit Biomasseproduktion von Mikroalgen verbindet. Auf dem Gelände des HKWs Blumenthal wird nun dazu in größerem Maßstab und unter normalen Bedingungen des Kraftwerksbetriebes ein 500 m2 großer Photobioreaktor zur Produktion von Mikroalgen errichtet und betrieben.
Neben technischen Fragestellungen, die mit der Entwicklung dieser Technologie einhergehen, steht vor allem der Nachweis im Vordergrund, ob die Gesamtenergiebilanz von Algenproduktion und Konversion positiv ist und tatsächlich eine Netto-CO2-Minderung erzielt wird.
Das Konzept der Pilotanlage basiert auf dem bio-chemischen Prozess der Photosynthese, bei dem Pflanzen CO2 aufnehmen und Lichtenergie in chemische Energie umwandeln. Im Vergleich zu Landpflanzen haben Mikroalgen, nur wenige Millimeterbruchteile groß, jedoch eine sieben- bis zehnfach höhere Wachstumsrate. Die Folge: schnelleres Wachstum bedeutet stärkere Photosyntheseleistung und somit höheren Kohlendioxidverbrauch. In hiesigen Breiten können so jährlich bis zu 200 Tonnen CO2 pro Hektar gebunden werden. Das Rauchgas wird dem Kraftwerk entnommen und entspricht so dem Zustand, in dem es normalerweise in die Umwelt gelangt. Im Photobioreaktor vermischt sich das Rauchgas mit der Suspension aus Salzwasser und Mikroalgen, wobei diese bis zur Sättigung CO2 aus dem Rauchgas aufnimmt. In den transparenten Photobioreaktoren kommen die Algen in Kontakt mit Licht und wachsen.
Ist die Dichte der Algen in den Wachstumsgefäßen ausreichend hoch, wird die Algensuspension in einen Erntebehälter geleitet. Die Algen werden dann vom Salzwasser getrennt. Sie haben eine pasteuse Konsistenz und stehen nun für die Weiterverarbeitung, z. B. zu Treibstoffen, Baustoffen oder zur Isolierung von chemischen Grundstoffen bereit. Die erste Ausbaustufe der Photobioreaktoren auf 500 m² Fläche enthält ein Volumen von ca. 50 m³ Algensuspension. Mit der Anlage können pro Jahr bis zu 5.000 kg Algen (Trockensubstanz) produziert werden. Dadurch werden 10.000 kg CO2 eingebunden. Nach erfolgreichem Abschluss der Pilotphase planen die Projektpartner eine Erweiterung der Produktionskapazität.
Zusätzlich zur industriellen Produktion von hochwertigen Mikroalgen in Bioreaktoren soll im Rahmen des Verbundprojektes eine Logistikkette für Strandalgen sowie Schadalgen aus umliegenden Seen aufgebaut und diese Algen am Standort aufbereitet und mit den produzierten Mikroalgen veredelt werden, sodass optimierte Algenmixturen für eine Vermarktung erzeugt werden. Ziel dieses Teilprojektes ist es, die für die Vermarktung verfügbare Menge an Algenbiomasse deutlich zu erhöhen und dies bei gleichzeitiger energetischer Wertsteigerung durch die Veredelung mit Mikroalgen.
Wegen der guten Infrastruktur am Standort in Bremen Blumenthal und der Nähe zur Jacobs University bietet sich der Standort in der Nähe des HKW Blumenthal, dem Gewerbegebiet Vulkan-West, für Versuche im Pilotmaßstab in idealer Weise an. Das Areal verfügt über Prozesswasseraufbereitungsanlagen, Grundwasserförderung mit Aufbereitungsanlagen und ein Heizkraftwerk mit hohem Abwärmepotential welches für spezielle chemische Verfahrensschritte in Endprodukte unterschiedlicher Wertigkeiten genutzt werden kann. Mit der Infrastruktur am Standort können neuartige Konzepte der Biomasseaufbereitung evaluiert werden.
Das Verbundprojekt wird von der WFB mit Mitteln aus dem Programm zur Förderung anwendungsnaher Umwelttechniken (PFAU) des Senators für Umwelt, Bau, Verkehr und Europa gefördert.
Damit wird es unterstützt durch die Europäische Union: „Investitionen in Ihre Zukunft, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung“.