Innovation und Energiewende

Tage der offenen Tür 2024

  • Förderung regionaler Technologietransfermanager/-innen

    Aufruf des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg vom 19. September 2024

    Das Wirtschaftsministerium unterstützt die Einstellung oder Abordnung von „Regionalen Technologietransfermanagern/-innen“. Diese sollen als Schnittstelle zwischen Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen agieren, um die Innovationsbeteiligung von KMU zu erhöhen. Ziel ist es, durch spezifische Formate die Effektivität des Technologietransfers zu steigern und die Zukunftsfähigkeit der KMU durch Technologieanwendung zu fördern. Die Technologietransfermanager/-innen sollen die bestehenden regionalen Angebote nutzen und relevante Akteure wie Wirtschaftsorganisationen und Forschungseinrichtungen einbinden, um ein transparentes und effektives Technologietransfersystem zu schaffen.

    Antragsberechtigte sind Industrie- und Handelskammern, Handwerkskammern, Baden-Württembergischer Industrie- und Handelskammertag, Baden-Württembergischer Handwerkstag, Verbände der gewerblichen Wirtschaft Baden-Württemberg und regionale Wirtschaftsfördereinrichtungen in Baden-Württemberg.

    Anträge können bis zum 31. Oktober 2024 eingereicht werden. Diese müssen vollständig und unterschrieben auf dem entsprechenden Formular bei der Landeskreditbank (L-Bank), Schlossplatz 10, 76113 Karlsruhe, eingegangen sein. Zusätzlich ist eine elektronische Version als Word-Datei an efre@l-bank.de zu senden. Der Antrag muss eine detaillierte Beschreibung des Projekts, die Projektziele, geplante Maßnahmen und einen Zeitplan mit Meilensteinen enthalten.

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  • Holz Innovativ Programm – Innovationstransfer

    Förderaufruf des Ministeriums für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz vom 31. März 2022

    Das Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz (MLR) unterstützt in der Holzbauoffensive des Landes Vorhaben mit Fördermitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Landesmitteln, deren Gegenstand die Bereitstellung, Verarbeitung, Bearbeitung und Verwendung von Holz ist. Dadurch sollen Innovationen in der Nutzung von Holz forciert, neue Anwendungsfelder für den Rohstoff Holz erschlossen und deren Einführung beschleunigt werden. Mit dem Förderschwerpunkt „Innovationstransfer“ werden Projekte zur Beratung, zum Innovations- und Technologietransfer sowie zur Wissensvermittlung (Nr. 4.1 VwV HIP) und Forschungs- und Entwicklungsprojekte sowie Innovationstransferprojekte (Nr. 4.2 VwV HIP) finanziell unterstützt.

    Die Auswahl der Projekte und die Förderung erfolgen in einem zweistufigen Verfahren. Damit soll der Aufwand für Bewerbungen möglichst gering und überschaubar gehalten werden.

    Im ersten Schritt ist eine Vorhabensskizze zur Vorauswahl der Projekte einzureichen (Details entnehmen Sie bitte dem Förderaufruf). Die Projektauswahl aus den fristgerecht eingereichten Vorhabensskizzen erfolgt durch das MLR nach Abschluss der begleitenden Beratungen durch den vom MLR berufenen Clusterbeirat Forst und Holz. Die Entscheidung der Projektauswahl wird schriftlich durch das MLR bekannt gegeben. Insofern das Vorhaben durch das MLR zur Förderung ausgewählt wurde, liegt eine Berechtigung zum Stellen eines Förderantrags vor.

    Im zweiten Schritt ist dann ein formaler Förderantrag mit zusätzlich erforderlichen Unterlagen bei der L-Bank zu stellen. Diese nimmt den Antrag entgegen, bearbeitet ihn und erteilt bei positiver Prüfung der Antragsunterlagen einen Bewilligungsbescheid.

    Damit die Vorhabensskizzen durch den Clusterbeirat beraten werden können, sind diese bis zum 15. März und 15. September eines Jahres einzureichen. Fristgerecht zu den jeweiligen Stichtagen vorliegende Vorhabensskizzen werden gemeinsam in einer Sitzung beraten.

    Weitere Informationen finden Sie unter: www.cluster-forstholz-bw.de

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  • Förderaufruf im Förderprogramm „Ressourceneffizienz in Unternehmen“ Förderbaustein 2 Beratungsförderung im Bereich der Ressourceneffizienz

    Förderaufruf des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft vom 13.12.2021.

    Um Ressourceneffizienzpotenziale in Unternehmen auszuschöpfen, unterstützt das Umweltministerium mit dem neuen EFRE-Förderprogramm ab Januar 2022 die Einrichtung regionaler Kompetenzstellen für Ressourceneffizienz (KEFF+; Förderbaustein 1) in allen 12 Regionen Baden-Württembergs.

    Neben der neutralen und kostenlosen Sensibilisierung und Information der Unternehmen durch die KEFF+ ist die verstärkte Umsetzung von Maßnahmen im Bereich der Ressourceneffizienz ein weiteres Ziel des neuen EFRE-Förderprogramms. Angesichts der hohen Komplexität des Themas Ressourceneffizienz können branchenspezifische Beratungen (Ressourceneffizienzberatung) durch qualifizierte externe Beraterinnen oder qualifizierte externe Berater konkrete Ressourceneffizienzpotenziale in Unternehmen aufdecken und maßgeschneiderte Lösungen aufzeigen. Damit können sowohl die Leistungsfähigkeit der Unternehmen im regionalen wie im globalen Wettbewerb unterstützt als auch ein wesentlicher Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen geleistet werden.

    Das Umweltministerium wird im Rahmen dieses Förderprogramms (Förderbaustein 2) Kleinstunternehmen, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) mit Sitz in Baden-Württemberg durch geförderte Ressourceneffizienzberatungen dabei unterstützen, Ressourceneffizienzpotenziale sowie mögliche konkrete Umsetzungsmaßnahmen und Lösungen in Zusammenarbeit mit externen Beraterinnen und Beratern zu identifizieren.

    Die Gelder für das geplante Förderprogramm kommen aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und vom Land Baden-Württemberg. Die Förderverwaltungsvorschrift VwV EFRE Ressourceneffizienz in Unternehmen 2021-2027 kann von dieser Internetseite heruntergeladen werden.

    Voraussetzung für die Beratungsförderung im Bereich der Ressourceneffizienz ist ein vorangegangenes individuelles Sensibilisierungsgespräch (KEFF+Check) mit dem interessierten Unternehmen durch die zuständige regionale Kompetenzstelle für Ressourceneffizienz. Eine Übersicht über alle regionalen Kompetenzstellen und die jeweiligen Kontaktdaten sind abrufbar unter www.keffplus-bw.de.

    Der Zuschuss zu Beratungen beträgt 550 Euro pro Personentag mit 8 Zeitstunden. Abrechenbar sind nur vollständig geleistete halbe oder volle Personentage. Pro Beratung werden bis zu 10 Personentage gefördert. Der maximale Zuschuss je Beratung liegt demnach bei 5.500 Euro (10 Personentage à 550 Euro). Die Beratungsförderung kann hierbei nur einmalig je Unternehmen in Anspruch genommen werden.

    Die Auswahl der Förderanträge erfolgt in einem einstufigen Verfahren:

    • Eine Antragsstellung bei der Landeskreditbank (L-Bank BW) ist längstens bis 30.11.2026 möglich.
    • Dieser Förderaufruf ist ein laufender Förderaufruf, das heißt Anträge auf Förderung können laufend eingereicht werden. Anträge, die den Anforderungen entsprechen, werden nach ihrem Eingang bei der L-Bank bearbeitet. Sie können solange bewilligt werden wie Fördermittel zur Verfügung stehen. Wenn die Fördermittel erschöpft sind, wird eine entsprechende Mitteilung auf 2021-27.efre-bw.de veröffentlicht.
    • Ein Unternehmen, das eine geförderte Ressourceneffizienzberatung in Anspruch nehmen möchte, muss seinen Antrag sowohl schriftlich als auch in elektronischer Form als Word-Datei bei der Landeskreditbank (L-Bank), 76113 Karlsruhe, an efre(at)l-bank.de als bewilligender Stelle einreichen.

     

    Weiterführende Informationen zur “Beratungsförderung im Bereich Ressourceneffizienz“ finden Sie im Förderaufruf.

    Teilnahme am Förderbaustein 2 – so geht’s

     

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  • Holz Innovativ Programm – Innovation im Holzbau

    Förderaufruf des Ministeriums für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz vom 16. März 2021

    Das Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz (MLR) unterstützt in der Holzbauoffensive des Landes Vorhaben mit Fördermitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Landesmitteln, deren Gegenstand die Bereitstellung, Verarbeitung, Bearbeitung und Verwendung von Holz ist. Dadurch sollen Innovationen in der Nutzung von Holz forciert, neue Anwendungsfelder für den Rohstoff Holz erschlossen und deren Einführung beschleunigt werden. Mit dem Förderschwerpunkt „Innovation im Holzbau“ werden modellhafte Vorhaben zur Demonstration der innovativen Verwendung von Holz in Bauvorhaben (Nr. 4.3 VwV HIP) finanziell unterstützt.

    Die Auswahl der Projekte und die Förderung erfolgen in einem zweistufigen Verfahren. Damit soll der Aufwand für Bewerbungen möglichst gering und überschaubar gehalten werden.

    Im ersten Schritt ist eine Vorhabensskizze zur Vorauswahl der Projekte einzureichen (Details entnehmen Sie bitte dem Förderaufruf). Die Projektauswahl aus den fristgerecht eingereichten Vorhabensskizzen erfolgt durch das MLR nach Abschluss der begleitenden Beratungen durch die vom MLR berufene Jury. Die Entscheidung der Projektauswahl wird schriftlich durch das MLR bekannt gegeben. Insofern das Vorhaben durch das MLR zur Förderung ausgewählt wurde, liegt eine Berechtigung zum Stellen eines Förderantrags vor.

    Im zweiten Schritt ist dann ein formaler Förderantrag mit zusätzlich erforderlichen Unterlagen bei der L-Bank zu stellen. Diese nimmt den Antrag entgegen, bearbeitet ihn und erteilt bei positiver Prüfung der Antragsunterlagen einen Bewilligungsbescheid.

    Damit die Vorhabensskizzen durch die Jury beraten werden können, sind diese bis zum 15. März, 15. Juni, 15. September oder 31. Dezember eines Jahres einzureichen. Fristgerecht zum jeweiligen Stichtagen vorliegenden Vorhabensskizzen werden gemeinsam in einer Sitzung beraten.

    Weitere Informationen finden Sie unter: www.cluster-forstholz-bw.de

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  • Spitze auf dem Land! Technologieführer für Baden-Württemberg

    Förderaufruf des Ministeriums für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz vom 28.07.2020

    Mit der Ausschreibung „Spitze auf dem Land! Technologieführer für Baden-Württemberg“ im Entwicklungsprogramm Ländlicher Raum mit Kofinanzierung aus dem EFRE-Programm soll die Spitzenstellung des Landes weiter ausgebaut werden.

    Das Förderangebot spricht kleine und mittlere Unternehmen mit weniger als 100 Beschäftigten im ländlichen Raum an, die aufgrund ihrer Innovationsfähigkeit und ihrer ausgeprägten Technologiekompetenz in der Umsetzung und Anwendung innovativer Produktionsprozesse und Produkte das Potenzial zur Technologieführerschaft erkennen lassen. Ein besonderer Schwerpunkt der Förderung liegt auf Unternehmen, die Baden-Württemberg in den Bereichen Kreislaufwirtschaft und Bioökonomie voranbringen.

    Die Bewertung der Bewerbungen erfolgt durch einen Ausschuss. Maßgebliche Kriterien sind Qualität und Aussagekraft der Bewerbung, Beurteilung der eigenen Produkte/Dienstleitungen hinsichtlich Marktpotential, Technologie- und Innovationspotential des Unternehmens sowie der Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und Bioökonomie.

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Die neue Förderperiode 2021-2027

Baden-Württemberg geht mit einem neuen Programm in die Förderperiode 2021-2027. Nach der Genehmigung am 24. Mai 2022 durch die Europäische Kommission bildet es die Grundlage für die Förderung durch den EFRE im Zeitraum 2021-2027. In der Umsetzung soll das Programm sichtbare Beiträge zu zentralen Zielen der Europäischen Union und des Landes leisten. Daher setzt Baden-Württemberg weiterhin auf die Förderung von Forschung, Entwicklung und Innovation sowie Energieeffizienz und Minderung der Treibhausgasemissionen, Kreislaufwirtschaft und Nachhaltige Bioökonomie. Das Programm knüpft unmittelbar an das EFRE-Programm 2014-2020 „Innovation und Energiewende“ an.

Pressemitteilungen

19. September 2024

Ministerin Hoffmeister-Kraut: „Mit der Förderung regionaler Technologietransfermanagerinnen und -manager wollen wir gezielt dazu beitragen, dass aus guten Ideen auch wirtschaftlicher Erfolg wird.“

Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus fördert auch in den Jahren 2025 bis 2028 die Einstellung oder Beschäftigung regionaler Technologietransfermanagerinnen und -manager. Der entsprechende Förderaufruf wurde heute veröffentlicht. Industrie- und Handelskammern, Handwerkskammern, Baden-Württembergischer Industrie- und Handelskammertag, Baden-Württembergischer Handwerkstag, Verbände der gewerblichen Wirtschaft Baden-Württemberg und regionale Wirtschaftsfördereinrichtungen in Baden-Württemberg können ab sofort eine 40-prozentige Förderung beantragen. Die Mittel stammen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union.

„Der Technologietransfer ist ein zentraler Baustein für die Innovationsfähigkeit unserer mittelständischen Unternehmen. Unsere kleinen und mittleren Unternehmen haben ein enormes Innovationspotenzial, das wir durch diesen Förderaufruf noch besser ausschöpfen wollen“, erklärte Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus. „Aus diesem Grund freut es mich sehr, dass wir mit einem weiteren Förderaufruf auch künftig Technologietransfermanagerinnen und -manager mit bis zu 2 Millionen Euro an EFRE-Mitteln unterstützen können und damit gezielt dazu beizutragen, dass aus guten Ideen auch wirtschaftlicher Erfolg wird“, so die Ministerin.

Mit der Förderung der Einstellung und Beschäftigung von Technologietransfermanagerinnen und -managern soll der Technologietransfer zwischen Forschungseinrichtungen und Unternehmen sowie zwischen Unternehmen untereinander weiter gestärkt werden. Sie fungieren insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen als Ansprechpartner und stärken durch eine enge Vernetzung und Zusammenarbeit vor Ort die Innovationsdynamik in allen Regionen Baden-Württembergs.

Die Förderung von regionalen Technologietransfermanagerinnen und -managern ist ein Bestandteil des EFRE-Programms Baden-Württemberg 2021-2027. Um regionale Strukturförderung zu betreiben, erhält Baden-Württemberg in der Förderperiode 2021-2027 rund 279 Millionen Euro von der Europäischen Union aus dem EFRE. Das EFRE-Programm Baden-Württemberg 2021-2027 ist an der Innovationsstrategie Baden-Württemberg ausgerichtet und unterstützt die Schwerpunkte Zukunftstechnologien und Kompetenzen sowie Ressourcen- und Klimaschutz. Seit 2014 fördert das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus aufgrund der hohen Bedeutung von technologischen Innovationen für die Zukunftsfähigkeit der Unternehmen im Land flächendeckend Technologietransfermanagerinnen und -manager aus EFRE-Mitteln.

Alle Informationen zum Förderaufruf sowie zum EFRE-Programm Baden-Württemberg allgemein unter: https://2021-27.efre-bw.de/

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11. September 2024

Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut: „Das Projekt schafft Raum für das Entstehen neuer medizinischer Innovationen und unterstützt den Transfer von Forschungs-ergebnissen in die Anwendungspraxis.“

 
Mit der Übergabe eines symbolischen Förderschecks in Höhe von rund 7,5 Millionen Euro an die Projektverantwortlichen hat Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus, heute (10. September) in Heilbronn den offiziellen Startschuss für das Leuchtturmprojekt „I3-Lab“ gegeben. Es ist das zwölfte Projekt aus dem Wettbewerb RegioWIN 2030, das durch das Wirtschaftsministerium bewilligt wird. Realisiert wird das I3-Lab von der MOLIT Institut gGmbH, einem Forschungsinstitut für personalisierte Medizin.

„Die nachhaltige Stärkung der Gesundheitswirtschaft in Baden-Württemberg ist ein erklärtes Ziel unserer Politik. Dabei kommt es entscheidend darauf an, dass medizinische Forschungsergebnisse schneller in die Patientenversorgung kommen“, sagte die Ministerin. „Das I3-Lab ist hierfür ein weiterer Baustein. Es schafft Raum für das Entstehen neuer medizinischer Innovationen im Bereich der personalisierten Medizin und unterstützt – auch durch die unmittelbare räumliche Nähe zu den SLK-Kliniken in Heilbronn – den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendungspraxis. Dies stärkt den Gesundheitsstandort und damit eine der Leitbranchen in Baden-Württemberg“, so Hoffmeister-Kraut weiter.

Mit dem Bau des I³-Lab werden die biologischen und medizinischen Forschungskompetenzen gebündelt und damit die wirtschaftliche Entwicklung der Region im Bereich Life Sciences gefördert. Auf rund 2.700 m² Nutzfläche entstehen hauptsächlich Laborflächen und Büroarbeitsplätze. Diese sollen unter anderem durch zwei neue dauerhafte wissenschaftliche Arbeitsgruppen der MOLIT Institut gGmbH sowie interessierte Start-Ups und Unternehmen genutzt werden. Realisiert wird der fünfstöckige Neubau von der MOLIT Institut gGmbH in direkter Nachbarschaft zum SLK-Klinikum am Gesundbrunnen in Heilbronn. Durch die Nähe zur Klinischen Versorgung wird ein hoher Anwendungsbezug hergestellt und die Translation in die Versorgung beschleunigt.

Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus fördert das „I3-Lab“ mit 5 Millionen Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie ergänzend mit 2,5 Millionen Euro aus Mitteln des Landes.

Leuchtturmprojekt des Wettbewerbs „RegioWIN“

Das „I3-Lab“ ist ein Leuchtturmprojekt im Rahmen des Landeswettbewerbs „RegioWIN 2030 – Regionale Wettbewerbsfähigkeit durch Innovation und Nachhaltigkeit“. Der Wettbewerb ist ein zentraler Baustein der Förderung aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in Baden-Württemberg in der Förderperiode 2021–2027.

Um regionale Strukturförderung zu betreiben, erhält Baden-Württemberg in der Förderperiode 2021-2027 rund 279 Millionen Euro von der Europäischen Union aus dem EFRE. Das EFRE-Programm Baden-Württemberg 2021-2027 ist an der Innovationsstrategie Baden-Württemberg ausgerichtet und unterstützt die Schwerpunkte Zukunftstechnologien und Kompetenzen sowie Ressourcen- und Klimaschutz.

RegioWIN 2030 zielt darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit in den Regionen durch Innovation und Nachhaltigkeit zu verbessern und damit zu einer zukunftsfähigen Regionalentwicklung beizutragen. Regionen, Landkreise und Kommunen waren aufgefordert, zusammen mit Akteuren aus Wirtschaft, Wissenschaft, der Gesellschaft und Verwaltung Stärken und Schwächen ihrer jeweiligen Wettbewerbsregion zu identifizieren und in eine Entwicklungsstrategie zu überführen. Alle geförderten RegioWIN-Projekte gelten als „Vorhaben von strategischer Bedeutung“ für die Europäische Union.

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6. August 2024

Am Samstag, den 3. August 2024, eröffnete Umweltstaatssekretär Dr. Andre Baumann die Demonstrationsanlage SmartBioH2-BW in Rheinfelden (Baden). Die Bioraffinerie wurde im Rahmen des vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-und Bioverfahrenstechnik IGB koordinierten Projekts am Industriestandort von Evonik aufgebaut. Sie nutzt in der Produktion anfallende Spülwässer und Reststoffe, um daraus mithilfe zweier gekoppelter biotechnologischer Verfahren »grünen« Wasserstoff und organische Grundstoffe herzustellen. Wie hoch der In- und Output der Bioraffinerie sich bemessen wird, prognostiziert ein Prozessmodell, das das Fraunhofer IPA entwickelt. Nun startet der Testbetrieb unter realen Bedingungen.

 

Abfall und Abwasser sind weltweit eine bisher nur wenig genutzte Ressource. Mit dem Förderprogramm »Bioökonomie – Bioraffinerien zur Gewinnung von Rohstoffen aus Abfall und Abwasser – Bio-Ab-Cycling« will Baden-Württemberg dies ändern. Seit Oktober 2021 fördert das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg mit Landesmitteln und Mitteln aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) den Aufbau modularer Bioraffinerien, um zu erproben, wie mittels nachhaltiger Bioökonomie hochwertige Rohstoffe aus Abfall und Abwasser zurückgewonnen werden können.

Eine der geförderten Demonstrationsanlagen ist die Bioraffinerie des Projekts SmartBioH2-BW, die am 3. August 2024 von Dr. Andre Baumann, Staatssekretär im Umweltministerium, eingeweiht wurde. »Wir brauchen dringend einen gesellschaftlichen Wandel – weg vom Einsatz fossiler oder knapper Ressourcen hin zur Nutzung biobasierter oder im Kreislauf geführter Stoffe. Das Projekt SmartBioH2-BW zeigt vorbildlich, wie ein solch zukunftsweisender Weg aussehen kann«, so Staatssekretär Dr. Baumann. »Hier werden Verfahren, die im kleinen Maßstab einzeln bereits funktionieren, in Demonstrations- und Pilotanlagen kombiniert und erprobt. Dies ist eine wichtige Zwischenstufe, damit die Verfahren im nächsten Schritt in den Kommunen oder in der Industrie zum Einsatz kommen können. Durch den Einsatz dieser Bioraffinerien schützen wir am Ende nicht nur das Klima und unsere Ressourcen, sondern stärken auch die Resilienz des Wirtschaftsstandorts Baden-Württemberg in Krisensituationen.«

Seit ein paar Wochen steht die Anlage auf dem Gelände von Evonik in Rheinfelden, die als assoziierter Partner im Projekt beteiligt ist. Die Evonik Industries AG ist eines der weltweit größten Hersteller von Spezialchemikalien. An ihrem Standort in Südbaden produziert Evonik unter anderem Wasserstoffperoxid, das als Desinfektionsmittel – etwa für Joghurtbecher – eingesetzt wird. Hierfür wird, ebenso wie für andere Produktionsprozesse im Werk, Wasserstoff benötigt, den das Unternehmen seit Jahrzehnten
direkt vor Ort aus Erdgas produziert.

»Der Standort von Evonik in Rheinfelden hat sich auf die Fahne geschrieben, die grüne Transformation unserer Branche voranzutreiben«, so Hermann Becker, Standortleiter von Evonik. »Mit dem gemeinsamen Forschungsprojekt und der zukunftsweisenden Pilotanlage wollen wir zeigen, wie das im Sinne der Kreislaufwirtschaft gehen kann – sauberer Wasserstoff gewonnen aus Spülwasser und Reststoffen ist eine Win-win-Situation für die Umwelt, die Chemieindustrie und die Wissenschaft.«

Intelligent gekoppelte Biotechnologie für die Bioraffinerie

Die Bioraffinerie wurde vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart konzipiert, geplant und aufgebaut. Sie besteht aus zwei gekoppelten Verfahrensmodulen zur biotechnologischen Produktion von Wasserstoff: der fermentativen Dunkelphotosynthese durch Purpurbakterien und einem zweistufigen Prozess mit Mikroalgen.

»Durch die intelligente Kopplung dieser beiden Verfahren zu einem kombinierten Bioraffinerie-Konzept wird es möglich, industrielle feste und flüssige Reststoffströme, die in der Produktion am Standort anfallen und bisher teuer als Abfall und Abwasser entsorgt werden mussten, effizient und ohne Emissionen als Rohstoffe zu nutzen, um daraus den Zukunftsenergieträger Wasserstoff und weitere wertschöpfende biobasierte Produkte herzustellen«, erläutert Dr.-Ing. Ursula Schließmann, stellvertretende Institutsleiterin des Fraunhofer IGB und Koordinatorin des Projekts.

Zunächst galt es hierfür zu untersuchen, wie sich die Reststoffströme des Standorts genau zusammensetzen und ob die Organismen tatsächlich mit ihnen zurechtkommen. Als flüssige Reststoffströme fallen in Rheinfelden Spülwässer an, mit denen die Produktionsanlagen gereinigt werden. Sie enthalten viel Ethanol, einen Alkohol. »Es ist ja denkbar, dass Spülwässer weitere Substanzen enthalten, die toxisch oder hemmend auf die Bakterien und Mikroalgen wirken«, erklärt Schließmann. Die Verfahren wurden daher erst am Fraunhofer IGB separat unter Laborbedingungen mit den Abfallströmen der Evonik getestet und dann in einen größeren Maßstab skaliert.

»Unsere Analysen haben gezeigt, dass das Spülwasser neben Ethanol auch weitere Alkohole sowie Reste der synthetisierten Produkte enthält. Diese beeinträchtigen aber weder das Wachstum der Purpurbakterien noch das der Mikroalgen«, so Schließmann.

Im Juli 2024 wurden die beiden Bioverfahrensmodule zum Werk nach Rheinfelden transportiert und in Betrieb genommen. Nachdem die Verfahrenseinheiten nun miteinander gekoppelt sind, kann der Demonstrationsbetrieb unter realen Bedingungen starten.

Wasserstoffproduktion mit Dunkelfermentation von Purpurbakterien

In der ersten Stufe der Bioraffinerie kommt das Purpurbakterium Rhodospirillum rubrum zum Einsatz, das mittels der Dunkelphotosynthese, einer neuen Art der Fermentation, auch ohne Licht aus verschiedenen Kohlenstoffsubstraten Wasserstoff erzeugen kann. In Rheinfelden dient den Purpurbakterien Ethanol aus dem Spülwasser als Kohlenstoffsubstrat und Energiequelle.

Für ein ausreichendes Wachstum und die Synthese von Wasserstoff musste die Zusammensetzung des Fermentationsmediums angepasst werden, wie sich bereits im Labor in Stuttgart gezeigt hatte. Dann produziert das Bakterium nicht nur den begehrten Wasserstoff, sondern auch weitere nutzbare Produkte wie Carotinoide, fettlösliche Pigmente beispielsweise für die Kosmetik, oder den Biokunststoff Polyhydroxyalkanoat (PHA) – sowie Kohlenstoffdioxid (CO2) als Nebenprodukt. »Da die wasserstoffproduzierenden Enzyme der Purpurbakterien sehr sauerstoffempfindlich sind, ist die präzise Kontrolle des Sauerstoffgehalts bei der Fermentation eine Herausforderung im Betrieb«, ergänzt Dr.-Ing. Susanne Zibek, Leiterin der Bioprozessentwicklung am Fraunhofer IGB.

Mikroalgen binden Nebenprodukt CO2

Um die Emission von CO2 in die Atmosphäre zu vermeiden, wird CO2 in einem weiteren Schritt der zu diesem Zweck angekoppelten Mikroalgenanlage zugeführt. Denn die photosynthetisch wachsenden Mikroalgen benötigen für den Aufbau von Biomasse oder Speicherprodukten – genau wie grüne Pflanzen – CO2 und dazu nur Licht und Nährstoffe.

In der SmartBioH2-Demonstrationsanlage werden Mikroalgen der Art Chlorella sorokiniana in einem mittels LED beleuchteten kompakten Photobioreaktor kultiviert. Der Reaktor zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad aus und bietet viel Volumen auf nur wenig Fläche. Das Verfahren wird so betrieben, dass die Mikroalgen aus dem anfallenden CO2 Stärke als nutzbares Produkt herstellen. Die benötigten
Nährstoffe stammen dabei aus einem zweiten in Rheinfelden, diesmal in fester Form anfallenden Reststoffstrom: Ammoniumchlorid.

Auch Mikroalgen sind unter bestimmten Bedingungen in der Lage, Wasserstoff zu bilden. Sie spalten hierzu Wasser mithilfe von Lichtenergie in Wasserstoff und Sauerstoff. »Um den Prozess technisch nutzen zu können, muss der entstehende Sauerstoff auch hier kontinuierlich aus dem System entfernt werden, da er die Wasserstoffproduktion der Algenzellen hemmt«, erläutert Dr. Ulrike Schmid-Staiger, Leiterin der Algenbiotechnologie am IGB. »Ein gänzlich neuer Photobioreaktortyp, der hierzu entwickelt wurde, wird in wenigen Wochen in die Bioraffinerie integriert, um die Gesamtausbeute an Biowasserstoff weiter zu erhöhen«, so die Expertin.

Prozessmodell zur Bewertung

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA beteiligt sich an dem Projekt mit der Erstellung eines Prozessmodells, das die wichtigsten Inputs und Outputs des gesamten Bioraffineriekonzepts vorhersagen kann. Das Modell bildet auch die Grundlage für die ökologische und ökonomische Bewertung der Bioraffinerie. »So können Verbesserungspotenziale identifiziert und die Entwicklung der eingesetzten Technologien gesteuert werden«, sagt Edgar Gamero Fajardo vom Fraunhofer IPA. »Auf Basis der praktischen Erfahrungen können wir anschließend ermitteln, ob sich eine Anlage im industriellen Maßstab auch wirtschaftlich rentieren würde. Wichtig ist dabei, dass wir einen hohen Grad an Automatisierung vorgesehen haben, um die Ausbeute der Anlage zu verbessern«, so Schließmann. Aber auch die eingesparten Entsorgungs- und Transportkosten tragen zur Gesamtbilanz bei.

Förderung des Projekts

Das Projekt »SmartBioH2-BW – Biowasserstoff aus industriellen Abwasser- und Reststoffströmen als Plattform für vielseitige Biosynthesewege« wird von Oktober 2021 bis Oktober 2024 durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg im Rahmen des EFRE-Programms »Bioökonomie – Bioraffinerien zur Gewinnung von Rohstoffen aus Abfall und Abwasser – Bio-Ab-Cycling« gefördert.

Kooperationspartner

  • Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (Koordination)
  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
  • Universität Stuttgart, Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme IBBS
  • Universität Stuttgart, Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP
  • Evonik (assoziierter Partner)

 

Marion Dammann, Landrätin Landkreis Lörrach, Staatssekretär Dr. Andre Baumann, Hermann Becker, Standortleiter Evonik, Dr.-Ing. Ursula Schließmann, stv. Institutsleiterin Fraunhofer IGB und Projektkoordinatorin (v. l. n. r.) eröffneten am 3. August 2024 den Demonstrationsbetrieb der SmartBioH2-Bioraffinerie bei Evonik in Rheinfelden.
© Evonik

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    KEFF+Thementag

    Der KEFF+Thementag richtet sich an produzierende Unternehmen in Baden-Württemberg. Dort...

    Ort: L-Bank Rotunde - Stuttgart

    Datum: 27.11.2024

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