Projektpartner:

• SG Partner: Nanyang Technological University (NTU); ALBA Singapore SC Ltd.
• DE Partner: Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU); TU Bergakademie Freiberg (TUBAF); Air Liquide Global E&C Solutions Germany GmbH.

Durch das chemische Recycling mittels Gasifizierung können gemischte, unsortierte und schwer verwertbare kohlenstoffhaltige Abfallströme (z.B. feste Siedlungsabfälle, Klärschlamm, landwirtschaftliche Rückstände) als alternative Rohstoffe zur Herstellung hochwertiger chemischer Produkte wie Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Methanol, Ammoniak, nachhaltiger Flugkraftstoff (SAF) usw. in die chemische Produktion zurückgeführt werden. Als eine aufstrebende Technologie steht die Abfallgasifizierung nicht nur vor technischen Herausforderungen, auch die Fragen der wirtschaftlichen Durchführbarkeit und der ökologischen Vorteile im Vergleich zur konventionellen Abfallwirtschaft (insbesondere Abfallverbrennung) sowie zu alternativen Wegen zur Dekarbonisierung und  Kreislaufwirtschaft im Chemiesektor (insbesondere Elektrifizierung und CCUS) sind noch nicht abschließend beantwortet. Neben den technologisch-ökonomisch-ökologischen Aspekten ist auch ein systemischer Ansatz zur Berücksichtigung der sozio-politischen Dimensionen notwendig, um das Technology Readiness Level (TRL) der Abfallgasifizierung zu erhöhen.

Da sie das Potenzial zur simultanen Erreichung mehrerer Nachhaltigkeitsziele hat, die von Ressourceneffizienz, Kreislaufwirtschaft, Dekarbonisierung, Verringerung negativer Umweltauswirkungen bis hin zu Versorgungssicherheit und erhöhter Robustheit gegenüber Störungen in den internationalen Lieferketten reichen, verfolgt das Projekt CR-Waste2Products einen systemischen und mehrdimensionalen sozio-technologisch-ökonomisch-ökologischer-politischen (auf Englisch: STEEP) Ansatz, um die o.g. Lücke zu adressieren und den TRL von 3 auf 5 zu erhöhen.

Im Rahmen eines 3-Jahres-Projektes von 01.10.2025 bis 30.09.2028 hat CR-Waste2Products das Ziel, neues Wissen und Know-how durch Synergien zwischen singapurischen und deutschen Partnern für innovative Lösungen im Bereich der Abfallgasifizierung zu entwickeln, die in den Großstädten und Metropolregionen Deutschlands und in Singapur umgesetzt sowie auf weitere Länder übertragen werden können. Im Projekt soll die Gasifizierung von verschiedenen Abfallströmen entlang der technologischen, ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlich-politischen Dimension untersucht und evaluiert werden (auf Englisch STEEP-Ansatz):

• Innerhalb der technologischen Dimension erfolgt eine ausführliche Recherche zu bestehenden Technologien auf dem Markt. Zusätzlich erfolgt die analytische Charakterisierung potentieller Abfallströme, um deren Eignung für die Gasifizierung zu bestimmen.
• Die ökonomische Betrachtung fokussiert sich einerseits auf die Identifizierung verfügbarer Abfallströme und deren Dimensionen und andererseits auf die umfängliche techno-ökonomische Betrachtung der Verwertung dieser Reststoffe bis hin zu neuen Produkten mithilfe thermodynamischer Modellierung.
• Für die ökologische Bewertung werden Lebenszyklusanalysen von den betrachteten innovativen Verwertungspfaden vorgenommen und mit konventionellen Pfaden des Abfallmanagements verglichen.
• Die enge Vernetzung der deutschen und singapurischen Partner in die o.g. drei Dimensionen wird im Bereich der gesellschaftlich-politischen Dimension durch gemeinsamer Netzwerkarbeit, intensiven Austausch und Wissenschaftskommunikation weiter gestärkt.

Das Teilvorhaben "Soziopolitische Bewertung chemischer Recyclingverfahren" durch BTU wird die Aktivitäten zum Aufbau eines SG-NK2 Netzwerks, die Koordination von gemeinsamen Netzwerkarbeit zwischen Partnern in Singapur und Deutschland sowie die Erstellung von Wissenschaftskommunikationsmaterialien leiten, sowie die Aktivitäten im Teilvorhaben "Technoökonomische Bewertung von gasifizierungsbasierten Verfahren des chemischen Recyclings" durch die Professur für Energieverfahrenstechnik (EVT) am Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC), TU Bergakademie Freiberg unterstützen.

Das Bundesumweltministerium (und seit 2023 das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz) unterstützt die BTU Cottbus mit einer Förderung von rund 1,6 Mio. Euro für die Einrichtung eines neuen Lehrstuhls zum Thema „Dekarbonisierung und Transformation der Industrie“, um wichtige Impulse für Forschung und Lehre in den Bereichen Dekarbonisierung und Nachhaltigkeit zu geben.

Mehr Information unter https://www.b-tu.de/news/artikel/18998-die-btu-cottbus-senftenberg-erhaelt-lehrstuhl-fuer-dekarbonisierung-und-transformation-der-industrie

China steht am Anfang seiner Transformation von einer linearen zu einer zirkulären Wirtschaft. Mit dem wachsenden globalen Interesse an chemischem Recycling (CR), aufgrund dessen Beitrag zu dieser Transformation, sowie zu anderen aktuellen Herausforderungen, wie der globalen Plastik-/ Abfallkrise, dem Erhalt der Primärressourcen, der Erhöhung der Versorgungssicherheit, sowie der Notwendigkeit zur Reduktion der CO₂-Emissionen, erschienen viele Publikationen über die technische Umsetzung von CR. Dennoch fehlt es derzeit an Informationen über die gesellschaftlichen, sozialen, wirtschaftlichen und innovationspolitischen Voraussetzungen in China. Um diese Lücke zu schließen, fokussiert sich die Forschung des Projekts CRC3-Economy auf:

 (1) Identifizierung des Status Quo in Chinas Abfallwirtschaft und Chemie bei der Transformation zu einer Kohlenstoffkreislaufwirtschaft, sowie der Auswirkungen von CR auf Klima, Umwelt, und Gesellschaft,
(2) Analyse von CR im Kontext chinesischer Innovationspolitik, entlang der institutionellen und menschlichen Dimensionen,
(3) Vergleich verschiedener innovationspolitischer Instrumente in China und Deutschland am Beispiel von CR, sowie
(4) Ableitung von Empfehlungen zur Erhöhung der öffentlichen, marktbezogenen und politischen Unterstützung am Beispiel von CR.

CRC3-Economy befasst sich daher mit aktuellen Themen, die nicht nur für China, sondern auch für Deutschland und die globale Gesellschaft von Relevanz sind. Im Rahmen des Projekts wird neben Schlüsselakteuren der Kohlenstoffkreislaufwirtschaft auch die breite Öffentlichkeit in China eingebunden, um fundierte Einblicke zu ermöglichen, die über den Blick aus der Wissenschaft hinausgehen. Damit dieses Wissen auch nach Projektende nachhaltig genutzt werden kann, wird das NK2 Netzwerk für Kohlenstoffkreislaufwirtschaft als Austauschpartner/Multiplikator involviert, um den Transfer des neuen Wissens in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik in Deutschland/ der EU zu fördern.