reTURN wird ein Verfahren zur Herstellung CO2-neutraler synthetischer Kraftstoffe demonstrieren. Dieses beinhaltet nicht nur das Potenzial signifikanter CO2-Reduktionen, sondern auch das Erzielen einer wesentlichen Effizienzsteigerung in der Produktion synthetischer Kraftstoffe und damit eine drastische Kostenreduktion. Im Verfahren werden drei etablierte Prozessschritte erstmalig in einem skalierbaren Einzelreaktor integriert, um auf Basis von rezykliertem CO2 und Biomethan aus organischen landwirtschaftlichen/ städtischen Restabfällen Synthesegas herzustellen: (1) Plasma-Verfahren mittels Biomethanpyrolyse, (2) Boudouard-Reaktion, (3) heterogene Wassergas-Shift-Reaktion mit anschließendem Quenching. Diese Kombination ermöglicht eine flexible Zusammensetzung des entstehenden Synthesegases, sodass nachfolgend verschiedene Konversionstechnologien als vierter Schritt des reTURN Verfahrens eingesetzt und damit verschiedene klimafreundliche Kraftstoffe oder Grundchemikalien produziert werden können. Das Projekt verwendet die Fischer-Tropsch-Synthese, um die gesamte Prozesskette bis hin zu den Endprodukten in einer Testanlage zu erforschen und zu erproben sowie einen Nachweis der technischen Machbarkeit und Massenmarkttauglichkeit zu erbringen. Schwerpunkte von reTURN sind der Bau und Testbetrieb des neuartigen Reaktors, begleitet von verschiedenen Forschungen am Reaktor, wie bspw. Messkampagnen und einer ökologischen Nachhaltigkeitsbetrachtung mit dem Fokus auf CO2. reTURN bietet vielfältige Verwertungsmöglichkeiten, insb. neue Geschäftsmodelle für CAPHENIA und Betreiber von Biogas- bzw. Fermentationsanlagen. Mit dem Einsatz erneuerbarer Energie entsteht zudem ein wesentliches Potenzial für eine nachhaltige Sektorenkopplung des Verkehrs- und Stromsektors in Deutschland. Damit stellt reTURN nicht nur ein Vehikel zur Stärkung der nationalen Vorreiterrolle im Nachhaltigkeitskontext bereit, sondern leistet auch einen entscheidenden Beitrag zum weltweiten Klimaschutz.
reTURN wird ein Verfahren zur Herstellung CO2-neutraler synthetischer Kraftstoffe demonstrieren. Dieses beinhaltet nicht nur das Potenzial signifikanter CO2-Reduktionen, sondern auch das Erzielen einer wesentlichen Effizienzsteigerung in der Produktion synthetischer Kraftstoffe und damit eine drastische Kostenreduktion. Im Verfahren werden drei etablierte Prozessschritte erstmalig in einem skalierbaren Einzelreaktor integriert, um auf Basis von rezykliertem CO2 und Biomethan aus organischen landwirtschaftlichen/ städtischen Restabfällen Synthesegas herzustellen: (1) Plasma-Verfahren mittels Biomethanpyrolyse, (2) Boudouard-Reaktion, (3) heterogene Wassergas-Shift-Reaktion mit anschließendem Quenching. Diese Kombination ermöglicht eine flexible Zusammensetzung des entstehenden Synthesegases, sodass nachfolgend verschiedene Konversionstechnologien als vierter Schritt des reTURN Verfahrens eingesetzt und damit verschiedene klimafreundliche Kraftstoffe oder Grundchemikalien produziert werden können. Das Projekt verwendet die Fischer-Tropsch-Synthese, um die gesamte Prozesskette bis hin zu den Endprodukten in einer Testanlage zu erforschen und zu erproben sowie einen Nachweis der technischen Machbarkeit und Massenmarkttauglichkeit zu erbringen. Schwerpunkte von reTURN sind der Bau und Testbetrieb des neuartigen Reaktors, begleitet von verschiedenen Forschungen am Reaktor, wie bspw. Messkampagnen und einer ökologischen Nachhaltigkeitsbetrachtung mit dem Fokus auf CO2 Äquivalenten. reTURN bietet vielfältige Verwertungsmöglichkeiten, insb. neue Geschäftsmodelle für CAPHENIA und Betreiber von Biogas- bzw. Fermentationsanlagen. Mit dem Einsatz erneuerbarer Energie entsteht zudem ein wesentliches Potenzial für eine nachhaltige Sektorenkopplung des Verkehrs- und Stromsektors. Damit stellt reTURN nicht nur ein Vehikel zur Stärkung der nationalen Vorreiterrolle im Nachhaltigkeitskontext bereit, sondern leistet auch einen entscheidenden Beitrag zum weltweiten Klimaschutz.
<p> <p>Die chemisch–pharmazeutische Industrie gehört in Deutschland zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen. Gleichzeitig gehört sie auch zu den größten Energieverbrauchern und Erzeugern von Abwasser und gefährlichen Abfällen. Am Gesamtumsatz hatten die Produktionsbereiche „Chemische Grundstoffe“ und pharmazeutische Produkte den größten Anteil.</p> </p><p>Die chemisch–pharmazeutische Industrie gehört in Deutschland zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen. Gleichzeitig gehört sie auch zu den größten Energieverbrauchern und Erzeugern von Abwasser und gefährlichen Abfällen. Am Gesamtumsatz hatten die Produktionsbereiche „Chemische Grundstoffe“ und pharmazeutische Produkte den größten Anteil.</p><p> Die chemisch-pharmazeutische Industrie in Deutschland <p>Unternehmen, die in Deutschland Chemikalien oder aus ihnen chemische Produkte wie Arzneimittel, Biozide, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a>, Chemiefasern, Farben, Kitte, Wasch- und Reinigungsmittel, Körperpflegemittel, Duftstoffe oder Seifen herstellen, setzten im Jahr 2024 mit diesen Produkten mehr als 223 Milliarden (Mrd.) Euro um. In der Chemie- und Pharmaindustrie arbeiteten 2024 etwa 480.000 Menschen. Das sind fast 8 % der Erwerbstätigen im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verarbeitenden-gewerbe">verarbeitenden Gewerbe</a> und mehr als 1 % aller Erwerbstätigen insgesamt. Damit gehört der Wirtschaftszweig zu den wichtigsten Industriesektoren in Deutschland (siehe Abb. „Beschäftigte im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024“ und Abb. „Umsatz im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024“).</p> <p>Zur chemisch-pharmazeutischen Industrie gehört der Bereich „Chemische Grundstoffe“, der im Jahr 2024 einen Umsatz von ca. 98 Mrd. Euro erwirtschaftete. Das entspricht mehr als 44 % des Gesamtumsatzes (siehe Abb. „Gesamtumsatz der chemisch-pharmazeutischen Industrie in Deutschland 2024“).</p> <p>Unter dem Industriezweig „Chemische Grundstoffe“ wird die Herstellung von anorganischen Grundstoffen wie Industriegasen und Düngemitteln, von organischen Grundstoffen und Chemikalien wie Petrochemikalien und Polymeren sowie von Fein- und Spezialchemikalien erfasst.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.png"> </a> <strong> Beschäftigte im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (494,50 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,05 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.png"> </a> <strong> Umsatz im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (488,11 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,67 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,08 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.png"> </a> <strong> Gesamtumsatz der chemischen Industrie in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Verband der Chemischen Industrie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (454,55 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (235,40 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,88 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Chemisch-pharmazeutische Industrie belastet die Umwelt <p>In der Chemie- und Pharmaindustrie fielen im Jahr 2023 über 5 % der gefährlichen Abfälle und 2022 mehr als 11 % des gesamten Abwassers der deutschen Wirtschaft an (siehe Abb. „Gefährliche Abfälle nach Erzeugergruppen in Deutschland 2023“ und Abb. „Abwasser nach Emittentengruppen in Deutschland 2022“). Die Branche hatte im Jahr 2023 einen hohen Ressourcenverbrauch und nutzte etwa 11 % der gesamten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergie">Primärenergie</a> Deutschlands. Mehr als 3 % der Kohlendioxid-Emissionen stammten aus der Herstellung chemischer und pharmazeutischer Erzeugnisse (siehe Abb. „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergieverbrauch">Primärenergieverbrauch</a> nach Sektoren in Deutschland 2023“ und Abb. „Kohlendioxid-Emissionen nach Sektoren in Deutschland 2023).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22__0.png"> </a> <strong> Gefährliche Abfälle nach Erzeugergruppen in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22__0.png">Bild herunterladen</a> (487,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22_0.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,52 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,95 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.png"> </a> <strong> Abwasser nach Emittentengruppen in Deutschland 2022 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (436,36 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (234,91 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,43 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.png"> </a> <strong> Primärenergieverbrauch nach Sektoren in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (519,39 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,94 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,87 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.png"> </a> <strong> Kohlendioxid-Emissionen nach Sektoren in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (519,79 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,35 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,63 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Chemikalien in der Europäischen Union <p>Wie viele verschiedene Chemikalien verwendet werden, ist nicht bekannt. Im Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis (<strong>C</strong>lassification <strong>L</strong>abeling & <strong>P</strong>ackaging-Verordnung) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) sind 147.500 Stoffe verzeichnet. Dazu kommen noch Stoffe für die keine Meldepflicht ins Verzeichnis besteht (insbesondere nicht nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a> registrierungspflichtige Stoffe soweit diese nicht als gefährlich im Sinne der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/clp">CLP</a>-VO einzustufen sind).</p> <p>Bis zum Jahr 2018 mussten Chemikalienhersteller und -importeure schrittweise fast all jene Chemikalien registrieren, von denen sie innerhalb der Europäischen Union (EU) mehr als eine Tonne jährlich herstellen oder in die EU einführen. Bis zum 30.09.2025 wurden mehr als 23.138 verschiedene Stoffe bei der ECHA in Helsinki registriert bzw. gelten als registriert. Deutsche Unternehmen haben davon 11.946 Stoffe (mit-)registriert <a href="https://echa.europa.eu/de/registration-statistics">(ECHA Registrierungsstatistik)</a>.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Pflanzliche Öle werden als energiereiche Reservestoffe in Speicherorgane von Pflanzen eingelagert. Sie sind chemisch gesehen Ester aus Glycerin und drei Fettsäuren. In Deutschland konzentriert sich der Ölsaatenanbau auf Raps, Sonnenblume und Lein. Im Freistaat Sachsen dominiert auf Grund der Standortbedingungen und vor allem der Wirtschaftlichkeit eindeutig der Raps. Der maximal mögliche Anbauumfang von Raps liegt aus anbautechnischer Sicht bei 25 % der Ackerfläche und ist noch nicht ausgeschöpft (Sachsen 2004: 17 %). Für den landwirtschaftlichen Anbau kommen eine Reihe weiterer ölliefernder Pflanzenarten oder spezieller Sorten in Betracht. Interessant sind sie aus der Sicht der Verwertung insbesondere, wenn sie hohe Gehalte einzelner spezieller Fettsäuren aufweisen. Bei der Verarbeitung können dann aufwändige Aufbereitungs- und Trennprozesse eingespart und die Synthesevorleistung der Natur optimal genutzt werden. Der Anbauumfang ist jedoch meist noch sehr gering. Beispiele sind Nachtkerze und Iberischer Drachenkopf, aber auch Erucaraps und ölsäurereiche Sonnenblumensorten. a) stoffliche Verwertung In der stofflichen Verwertung reichen die Einsatzfelder pflanzlicher Öle von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen, Lacken und Farben, über Tenside, Kosmetika, Wachse bis zu Grundchemikalien, aber auch Bitumen. b) energetische Verwertung Desweiteren können Pflanzenöle in Fahrzeugen, stationären oder mobilen Anlagen energetisch verwertet werden. Für den breiten Einsatz ist derzeit vor allem Biodiesel geeignet. Dieser kommt als reiner Kraftstoff zum Einsatz, seit 2004 auch in Beimischung zu Dieselkraftstoff. Eine weitere Möglichkeit eröffnet sich durch die Verwendung von reinem Rapsöl.
Lignin ist ein nachwachsender Rohstoff (Bestandteil von Holz, in etwa 30 % Gewichtsanteil der Trockenmasse), der als Biopolymer aus hoch funktionalisierten, phenolischen Makromolekülen aufgebaut ist. Dieser biogene Rohstoff fällt in der Holz- und Zellstoffverarbeitenden Industrie in großen Mengen als Neben- beziehungsweise Reststoff an und wird bis heute nur wenig stofflich genutzt. Ein Großteil wird verbrannt und energetisch genutzt. Im Sinne einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft und einer bestmöglichen Wertschöpfung soll in ElektrALig ein innovativer Weg aufgezeigt werden, wie die regenerative Kohlenstoffquelle Lignin großtechnisch als chemischer Grundstoff für die Herstellung von Polymerbausteinen genutzt werden kann. In einem zweistufigen Produktionsverfahren sollen dazu die im Lignin enthaltenen aromatischen Polymerbausteine chemisch aufgeschlossen, über eine konvergente elektrochemische Umsetzung zu definierten Zielstrukturen umgesetzt und so für Anwendungen in der Produktion von Polymerharzen zugänglich gemacht werden. Zusammenarbeit der Industriepartner Mercer Rosenthal, Borregaard, Covestro und Heraeus und der Ruhr-Universität Bochum mit dem Lehrstuhl CSC und der Arbeitsgruppe Apfel als ausführenden Stellen vereint eine einzigartige Expertise im Bereich der Ausgangsstoffe, der chemischen Verfahrenstechnik, der elektrochemischen Reaktionstechnik und der Polymeranwendungen. So kann eine effiziente Strategie zur stofflichen Nutzung von Lignin umgesetzt werden, die von einem grundlegenden chemischen Verständnis des Aufbaus von technisch verfügbaren Ligninen, über konkrete Teilschritte zu einem ausgefeilten verfahrenstechnischen Konzept der strom-basierten Konversion des biogenen Rohstoffes Lignin reicht.
Gastrennmembranen stellen eine Querschnittstechnologie für die Energiewende dar. Sie erlauben es, eine modular skalierbare und dynamisch betreibbare Gastrenntechnologie an verschiedenste Anlagentypen und -größen anzupassen und dabei durch die unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Membranmaterialien zahlreiche Trennaufgaben zu adressieren. Aus diesem Grunde sind sie bestmöglich geeignet, unterschiedliche Industrie- und Energieerzeugungssegmente im Sinne der Sektorkopplung zu verbinden. Dieser Querschnittsgedanke wird im geplanten Vorhaben MemKoWI durch die Untersuchung von Membranverfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid und Wasserstoff aus verschiedenen, in der Industrie und der regenerativen Energieerzeugung auftretenden Abgas- und Prozessgasströmen verfolgt. Beide Gaskomponenten, CO2 und H2, stellen im Kontext der Energie- und Rohstoffwende Einsatzstoffe für die Erzeugung von Energieträgern und industriellen Grundstoffen mittels Power-to-X Verfahren dar. Im geplanten Vorhaben sollen dazu exemplarisch relevante Abgas- und Prozessgasströme folgender ausgewählter Industrieprozesse betrachtet werden: - Regenerative Energieerzeugung: Frischholzkraftwerk CO2-Abtrennung aus dem Abgas. - Zementindustrie: CO2-Abtrennung aus dem Abgas. - Eisen- und Stahlindustrie o Gichtgaskraftwerk: CO2-Abtrennung aus dem Abgas o Hochofengas: CO2-Abtrennung und Aufbereitung für anschl. Synthesegasherstellung o Hochofengas: H2-Abtrennung und prozessinterne Rückführung als Reduktionsmittel o Koksofengas: H2-Abtrennung zur Aktivierung von CO2 für die Erzeugung von Grundchemikalien und Kraftstoffen sowie zur Nutzung als Reduktionsgas im Hochofen und Direktreduktion. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der experimentellen Untersuchung des Gastrennverfahrens im Miniplant- und Testanlagenmaßstab. Dabei sollen ein- und zweistufige Verfahrensführungen getestet werden. Begleitet werden sollen die experimentellen Aktivitäten durch theoretische Arbeiten zur Modellierung und Simulation der Trennverfahren.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 686 |
| Europa | 10 |
| Kommune | 3 |
| Land | 18 |
| Weitere | 226 |
| Wirtschaft | 18 |
| Wissenschaft | 246 |
| Zivilgesellschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 100 |
| Daten und Messstellen | 100 |
| Förderprogramm | 678 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Text | 232 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 10 |
| Offen | 905 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 911 |
| Englisch | 279 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 2 |
| Datei | 2 |
| Dokument | 7 |
| Keine | 266 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 646 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 918 |
| Lebewesen und Lebensräume | 800 |
| Luft | 532 |
| Mensch und Umwelt | 918 |
| Wasser | 531 |
| Weitere | 912 |