Katharina Fürsatz: "Wir wollen uns möglichst viele Produkte ansehen und so in Konkurrenz zu fossilen Brennstoffen treten."
Katharina Fürsatz hatte ursprünglich den Plan, Chemie zu studieren. Doch als sie den Lehrplan für Verfahrenstechnik der Technischen Universität Wien durchsah, war schnell eine andere Entscheidung getroffen. Ohne genau zu wissen, was Verfahrenstechnik genau ist, inskribierte sie sich für das Fach.
"Das habe ich bisher keinen einzigen Tag lang bereut", sagt Fürsatz heute. Sie schätzt die Interdisziplinarität und die vielen Einsatzmöglichkeiten ihres Studiums – von Raffinerien bis hin zu Impfstoffherstellung. Und natürlich auch, dass sie damit einen Beitrag zur Energiewende leisten kann. "Das ist eine große Motivation", sagt Fürsatz.
Nachhaltige Methoden
Inzwischen forscht sie an der TU Wien und im Kompetenzzentrum Bioenergy and Sustainable Technologies (BEST), das im Rahmen des Comet-Programms von Wirtschafts- und Klimaministerium durch die Förderagentur FFG unterstützt wird, zu Verfahrenstechnik in der Gaserzeugung.
Vor allem geht es ihr um nachhaltigere Methoden. Das gängige Verfahren funktioniert so: Bei der Verbrennung von Holz oder Reststoffen entstehen normalerweise CO2 und Wasser. Gibt man weniger Sauerstoff hinzu, entstehen auch Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. In einem weiteren Schritt nützt man dieses Gas etwa zur Herstellung von synthetischem Diesel oder Benzin.
Demonstrationsanlage
Die Anlagen zur Gaserzeugung wurden bisher meist für die Wärme- und Stromproduktion verwendet. Fürsatz und andere Forschende bauen gerade eine Demonstrationsanlage in Simmering, die auf einem sogenannten Zweibettwirbelschichtsystem basiert. "Zweibett heißt, dass wir zwei getrennte Reaktoren haben. Im ersten vergasen wir den Brennstoff, also zum Beispiel Holz oder Klärschlamm", sagt Fürsatz.
Wirbelschicht – der zweite Teil des Begriffs – bezieht sich auf den Sand, der zusätzlich in den Reaktor gegeben und dort herumgewirbelt wird. Gemeinsam mit nichtverbrannten Resten des Brennstoffs kommt dieser in den zweiten Reaktor und wird dort verbrannt. Der aufgeheizte Sand wird zurück in den ersten Reaktor transportiert, wo er als Energiequelle für den Vergasungsprozess dient. Das Gas, das in dieser Anlage erzeugt wird, ist reich an Wasserstoff – besonders vorteilhaft für die gewünschten Synthesen.
Aus Klärschlamm wird Pflanzendünger
Während ihrer Dissertation konzentrierte sich Fürsatz auf die Rolle dieses Sandes. Nun geht sie einen Schritt weiter und betrachtet Mineralschichten, die sich aus der Brennstoffasche auf dem Sand bilden, sowie die Art von Sand und deren Einfluss auf die Erzeugung von Ammoniak. "Der entsteht zum Beispiel, wenn man als Brennstoff Klärschlamm, also Überreste aus Kläranlagen, verwendet", sagt Fürsatz.
Das erzeugte Ammoniak kann wiederum abgetrennt und für die Erzeugung von Pflanzendünger verwendet werden. Das sei wichtig, um Anreize zu schaffen als Brennstoff nicht "neue" Rohstoffe wie etwa Holz, sondern auch Reststoffe wie eben Klärschlamm oder Müll zu verwenden.
"Wir wollen uns möglichst viele Produkte ansehen und so in Konkurrenz zu fossilen Brennstoffen treten." Klärschlamm ist als Ausgangsprodukt billiger, und wenn man durch den Prozess ein zusätzliches, nützliches Produkt bekommt, wirtschaftlich attraktiver. (Katharina Kropshofer, 15.5.2021)