Projekt BW2Pro – Bioraffinerie verwandelt Bioabfall in neue Produkte

In Deutschland wurden im Jahr 2020 über fünf Millionen Tonnen Bioabfall in Biotonnen gesammelt. Großteils wird dieser Bioabfall kompostiert, und ein Teil wird zu Biogas vergoren. Doch Forscher in Baden-Württemberg gehen einen Schritt weiter und möchten diesen Bioabfall in einer innovativen Bioraffinerie in neue Produkte umwandeln. Im Rahmen des Projekts „Biowaste to Products“ (BW2Pro), das mit insgesamt 5,87 Millionen Euro aus EU- und Landesmitteln finanziert wird, entstehen neben Biogas auch bioabbaubare Pflanztöpfe, Mulchmaterial, Dünger, Enzyme und biobasierter Kunststoff.

 

Die Pilot-Bioraffinerie wird auf dem Gelände der Bioabfallvergärungsanlage in Backnang errichtet, wo derzeit jährlich 36.000 Tonnen Bioabfall zu Biogas verarbeitet werden, um Wärme und Strom zu erzeugen. In Deutschland gibt es jedoch nur etwa 100 bis 150 Anlagen, die Bioabfall auf diese Weise verwerten, was lediglich 25 Prozent des Gesamtvolumens ausmacht.

 

Das BW2Pro-Projekt zielt darauf ab, den Bioabfall nicht nur energetisch, sondern auch stofflich als sekundäre Rohstoffquelle zu nutzen. In der Bioraffinerie wird täglich eine Tonne Bioabfall verarbeitet, um Optimierungsmöglichkeiten zu erkunden. Zunächst wird der Abfall von Störstoffen wie Steinen, Sand, Folien, Kunststoffteilen und Glasscherben gereinigt. Anschließend durchläuft er einen Prozess in einem Hydrozyklon, um den Bioabfall von schweren Störstoffen zu trennen.

 

Der Bioabfall wird dann einer Thermodruckhydrolyse unterzogen, bei der er auf 160 Grad Celsius erhitzt wird. Dieser Prozess erzeugt einen Druck von sechs bar, wodurch die Zellen aufplatzen. Dabei entstehen nährstoffreiche Flüssigkeiten und nährstoffarme Fasern, die getrennt weiterverarbeitet werden.

 

Die nährstoffarmen Fasern werden getrocknet und zu biologisch abbaubaren Pflanztöpfen verarbeitet, die nach dem Gebrauch in der Erde zersetzt werden. Es wird auch erforscht, wie diese Fasern mit Bioharz oder Kleister gemischt werden können, um andere Produkte herzustellen.

 

Gröbere Fasern dienen als Mulchmaterial und schützen den Boden vor Erosion und Unkraut. Dabei erfolgt der Kohlenstoffabbau langsam, und der Kohlenstoff wird im Boden zwischengespeichert, anstatt als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt zu werden.

 

Die nährstoffreiche Flüssigkeit wird zur Biogaserzeugung verwendet, wobei die Ausbeute über der von Gülle und Maissilage liegt. Hierbei ergeben sich jedoch Herausforderungen, da die Zusammensetzung des Bioabfalls im Laufe des Jahres variiert.

 

Das Projekt setzt auf ein zweiphasiges System, um die Biogasproduktion zu optimieren. Die Kohlenhydrate, Fette und Proteine im Bioabfall werden in verschiedene Säuren umgewandelt und bei Bedarf von methanbildenden Mikroorganismen zu Biogas verstoffwechselt.

 

Darüber hinaus werden Nährstoffe aus dem flüssigen Gärrest zurückgewonnen, um Dünger oder Rohstoffe herzustellen. Ein Teil des nährstoffarmen Gärrests wird wieder in den Verarbeitungskreislauf zurückgeführt.

 

Neben der Produktion von Biogas arbeiten Forscher an der Herstellung von biobasierten Kunststoffen, Enzymen und Dünger aus der nährstoffreichen Flüssigkeit. Diese Produkte werden im Labor entwickelt und könnten dazu beitragen, Bioabfall in nachhaltige Rohstoffe umzuwandeln.

 

Zusätzlich soll das Enzym Cellulase biotechnologisch aus Flüssigkeit und Fasern gewonnen werden, um die Cellulose in den pflanzlichen Zellwänden zu Zucker zu spalten und die Herstellung von Biogas und biobasiertem Kunststoff zu beschleunigen.

 

Mit dem „Biowaste to Product“-Projekt könnte Baden-Württemberg seinem Ziel einer nachhaltigen Bioökonomie ein Stück näherkommen und die effiziente Nutzung von Bioabfall fördern. Lesen Sie mehr zum BW2Pro-Projekt unter Biowaste to Products: Bioraffinerie verwandelt Bioabfall in neue Produkte – Bioökonomie BW (biooekonomie-bw.de).