NGP²

  Das neue Gebäude der AVT vereint alle Bereiche unter einem Dach. Urheberrecht: kister scheithauer gross (ksg) architekten und stadtplaner GmbH

Mit dem Forschungsneubau „Next Generation Processes and Products NGP²“ ist in Aachen ein neues Kompetenzzentrum für Verfahrenstechnik entstanden, das die Expertisen der Lehrstühle der Aachener Verfahrenstechnik (AVT) sowie deren regionalen Partner zukünftig auch räumlich bündeln wird. Im Fokus der Forschungsaktivitäten der AVT stehen dabei besonders innovative und nachhaltige Prozesskonzepte zur wertschöpfenden Nutzung erneuerbarer Rohstoffe.

 

Mit dem Forschungsneubau „Next Generation Processes and Products NGP²“ ist in Aachen ein neues Kompetenzzentrum für Verfahrenstechnik entstanden, das die Expertisen der Lehrstühle der Aachener Verfahrenstechnik (AVT) sowie deren regionalen Partner zukünftig auch räumlich bündeln wird. Im Fokus der Forschungsaktivitäten der AVT stehen dabei besonders innovative und nachhaltige Prozesskonzepte zur wertschöpfenden Nutzung erneuerbarer Rohstoffe.

NGP² – Das neue Zuhause der Verfahrenstechnik in Aachen

Seit 2017 rücken die Lehrstühle der AVT physisch noch enger zusammen. Das „Center for Next Generation Processes and Products (NGP²)“ im Erweiterungsgebiet Campus Melaten der RWTH dient nun als Forschungsneubau der AVT. Das NGP²-Gebäude vereint die Lehrstühle der Aachener Verfahrenstechnik, die bisher auf fünf Standorte über das Aachener Stadtgebiet verteilt waren, unter einem Dach.

Das Gebäude ist auf die Bedürfnisse der AVT besonders zugeschnitten und bietet so auf rund 700 m² Nutzfläche beste Bedingungen für exzellente Forschung im Bereich der Verfahrenstechnik neuartiger und innovativer Prozesse. Das Herzstück des Gebäudes bildet das über 680 m² große Technikum für die Forschung an Bioraffinerie-Prozessen. Die räumlichen Begebenheiten des Technikums sind für den universitären Bereich sicherlich als außergewöhnlich anzusehen. So bietet beispielsweise der sich über drei Stockwerke erstreckende Luftraum des Technikums Platz für Destillationskolonnen im Pilotmaßstab. Explosionsgeschützte Arbeitsbereiche ermöglichen den Betrieb von Anlagen mit erheblichen Lösungsmittelmengen und in dem S1 Bereich des Technikums können Fermentationen mit genetisch veränderten Mikroorganismen bis zu einem Maßstab von 150 Litern realisiert werden.

NGP² als Forschungskonzept

NGP² ist jedoch viel mehr als ein physischer Ort für exzellente Forschung, nämlich gleichzeitig auch der Titel des Forschungsprogramms der AVT, das Lösungen für die grundlegenden wissenschaftlichen Fragestellungen rund um die Erschließung regenerativer Kohlenstoff- und Rohstoffquellen anstrebt und somit einen wichtigen Beitrag zur Bioökonomie leisten will. Das Kernziel ist dabei die Realisierung regionaler, stofflicher und möglichst klimaneutraler Wertschöpfungsketten als Alternativen zu den noch hauptsächlich petrochemisch geprägten Industrieprozessen. Dieser Wandel von fossilen Kohlenstoffquellen hin zu nachwachsenden, biomassebasierten Rohstoffen kann aus verfahrenstechnischer Sicht durchaus als revolutionär verstanden werden, denn er erfordert die Adaption der in der Verfahrenstechnik etablierten Prozesslösungen an die Anforderungen, die sich aus der wertschöpfenden Nutzung dieser neuen Rohstoffe ergeben. Biomasse-basierte Rohstoffe müssen für ihre weitere Verarbeitung zunächst (energie-)aufwendig erschlossen und die Einzelkomponenten voneinander getrennt werden.

Bereits dieser erste Schritt stellt eine wesentliche Herausforderung bei der Verarbeitung von Biomasse dar, da er alle nachfolgenden Schritte durch stoffliche Veränderungen und die mögliche Entstehung von Nebenprodukten wesentlich beeinflusst. Die eigentlichen Stoffumwandlungen erfolgen aufgrund der hohen Selektivität bei variabler Qualität biokatalytisch unter Zuhilfenahme von Mikroorganismen oder isolierten Enzymen. Während viele Konzepte für Aufschluss und Stoffumwandlung bereits im Labormaßstab erforscht und etabliert sind, fehlt es oft an Wissen und Erfahrung bezüglich der Skalierbarkeit in den technischen Maßstab. Diese Lücke zu schließen ist eines der Forschungsziele von NGP².

Die Vision der AVT für NGP²

Die Adressierung dieser komplexen und herausfordernden Fragestellungen erfordert ein starkes Netzwerk aus Partnern mit unterschiedlichsten Expertisen, die gemeinsam und interdisziplinär an den Produkten und Prozessen der nächsten Generation arbeiten. Bereits heute ist die AVT in viele lokale und regionale Forschungsverbünde eingebunden: Der ehemalige Exzellenzcluster „Tailor-Made Fuels from Biomass (TMFB)“ adressierte mit biomasse-basierten Treibstoffen einen wichtigen Aspekt der Bioökonomie.

Überregional erzielt das „Bioeconomy Science Center (BioSC)“ eine einzigartige Verbindung zwischen Verfahrenstechnik und Chemie an der RWTH Aachen, Pflanzenwissenschaften (Forschungszentrum Jülich, HHU Düsseldorf, Universität Bonn) und Biotechnologie (Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen). Das DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien – bietet die Kooperation für maßgeschneiderte, funktionale Produkte. Weiterhin fördern die Profilbereiche der RWTH „Energy, Chemical & Process Engineering (ECPE)” und „Molecular Science and Engineering (MSE)” die interdisziplinäre Kooperation der Institute am Standort Aachen. Die „Jülich Aachen Research Alliance (JARA)“ weitet diese zusätzlich auf den Standort Jülich mit seinem renommierten Forschungszentrum aus.