Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat beim diesjährigen NEULAND-Innovationswettbewerb Projekte ausgezeichnet, die eine alte Industrielogik auf den Kopf stellen: CO₂ nicht als Abfallprodukt betrachten, das entsorgt werden muss, sondern als Ausgangsstoff, aus dem sich Wert schöpfen lässt. Dazu kommt ein Kühlsystem, das ohne eine einzige Kilowattstunde Strom auskommt. Beide Ansätze sind technisch unspektakulär verpackt - und haben dennoch erhebliche industrielle Implikationen.
NEULAND 2026: Was der Wettbewerb bewertet
Der Innovationswettbewerb NEULAND des KIT zeichnet anwendungsnahe Projekte mit hohem Potenzial aus. Die Gewinner werden von einer unabhängigen Jury aus Unternehmensvertretern ausgewählt. Das Auswahlkriterium ist also nicht wissenschaftliche Originalität allein, sondern Marktnähe - eine Unterscheidung, die für die Einordnung der Ergebnisse wichtig ist.
Insgesamt 10.000 Euro und Unterstützung beim Technologietransfer in die Praxis sind der Anreiz. Der Geldpreis ist symbolisch; der eigentliche Wert liegt in der Begleitung durch KIT-Innovationsmanager auf dem Weg zu Industriepartnern und möglichen Ausgründungen.
Platz 1: PEReCO₂ - Erdöl durch CO₂ ersetzen
Forschende des KIT haben eine neue Methode entwickelt, um klimaschädliches Kohlendioxid in einen nützlichen chemischen Stoff umzuwandeln. Für diese Idee erhielt das Projekt PEReCO₂ den NEULAND Innovationspreis 2026.
Das Verfahren setzt an einem strukturellen Problem der Chemieindustrie an: Kohlendioxid gilt vor allem als Treibhausgas - gleichzeitig enthält es Kohlenstoff, einen wichtigen Baustein für Grundstoffe der chemischen Industrie. Da CO₂ Kohlenstoff enthält, nutzt das neue Verfahren das Gas zur Herstellung von Acetat - einem Stoff, der beispielsweise für Kunststoffe, Lacke oder Lösungsmittel verwendet wird.
Technisch arbeitet das System elektrochemisch: Das System ist so aufgebaut, dass es auch für große Anlagen ausgelegt ist. Es arbeitet mit Strom und speziellen Materialien aus Kupfer, um die chemische Reaktion effizient ablaufen zu lassen. Dadurch eignet sich die Technologie für den industriellen Einsatz.
Die Technologie nutzt Strom aus erneuerbaren Energien und kann helfen, die Chemieindustrie klimafreundlicher zu gestalten. Das Verfahren bietet Unternehmen eine Alternative zu fossilen Rohstoffen wie Erdöl.
Professor Matthias Franzreb, Leiter der Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme am Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT, benennt die wirtschaftliche Logik dahinter klar: "Der Prozess bietet mehrere Vorteile für eine nachhaltigere Chemieproduktion. Er kommt ohne fossile Rohstoffe aus, steht nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und ermöglicht eine direkte Wertschöpfung aus CO₂."
Das Projekt PEReCO₂ erhielt den ersten Platz des NEULAND Innovationspreises 2026 des KIT.
Das Team plant nun die Weiterentwicklung der Technologie für die industrielle Nutzung oder mögliche Ausgründungen. Der Weg vom Labormaßstab zur Industrieanlage ist erfahrungsgemäß lang - aber die Skalierbarkeit ist im Systemdesign bereits angelegt.
Platz 2: Universe Refrigerator - Kühlung aus dem Weltall
Das zweite ausgezeichnete Projekt ist auf den ersten Blick noch ungewöhnlicher: ein Kühlsystem, das keinen Stromanschluss benötigt.
Das Team um Dr. Gan Huang und Haiying Cheng vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT nutzt das Prinzip der Strahlungskühlung: Ein spezielles Material gibt Wärme an den Himmel ab und sorgt so für Kühlung - selbst bei Sonneneinstrahlung. Das modulare System eignet sich besonders für Anwendungen ohne stabile Stromversorgung, etwa zur Lagerung von Lebensmitteln.
Das physikalische Prinzip ist nicht neu - Strahlungskühlung wird in der Gebäudetechnik seit Jahren diskutiert. Die Leistung des KIT-Teams liegt in der Materialentwicklung und der Modularisierung, die einen praktischen Einsatz unter realen Bedingungen ermöglicht. Für Regionen ohne zuverlässige Stromversorgung - aber auch für energieintensive Kühlprozesse in der Industrie - ist das ein relevanter Ansatz.
Das Prinzip der Strahlungskühlung nutzt das atmosphärische Fenster im mittleren Infrarotbereich: Bestimmte Materialien emittieren Wärmestrahlung in einem Wellenlängenbereich, in dem die Atmosphäre nahezu transparent ist — die Wärme wird direkt in den Weltraum abgestrahlt, ohne die Umgebungsluft zu erwärmen.
Platz 3 und Technologietransferpreis
Das Projekt "GreenGen-OME" entwickelt Verfahren zur Herstellung umweltfreundlicherer Chemikalien, zum Beispiel für Kunststoffe, Kraftstoffe oder Lösungsmittel. Das Team um Professor Jörg Sauer vom Institut für Katalyseforschung und -technologie des KIT nutzt gezielt chemische Reaktionen, um die Eigenschaften der Stoffe an unterschiedliche industrielle Anforderungen anzupassen. Aktuell arbeitet das Team daran, das Verfahren vom Labor- in einen größeren Maßstab zu übertragen.
Den Technologietransferpreis erhielt ein Batterieprojekt mit direktem Industriebezug: Das Projekt "EXINOS2" - entwickelt vom Team um Stefan Gartzke, Sebastian Schabel und Professor Jürgen Fleischer vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT - entwickelte einen neuen, kontinuierlichen Prozess zur Herstellung von Batterien, wie sie etwa in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Das kann die Produktion schneller, flexibler und effizienter machen.
Was diese Preise über den Stand der CCU-Technologie aussagen
Die NEULAND-Auszeichnungen sind kein Maßstab für den globalen Stand der CO₂-Verwertung - aber sie zeigen, wo deutsche Forschungseinrichtungen ihren Hebel ansetzen: nicht bei der CO₂-Abscheidung allein, sondern bei der Schließung von Kohlenstoffkreisläufen mit wirtschaftlichem Mehrwert.
| Platz | Projekt | Technologie | Anwendung |
|---|---|---|---|
| 1. Platz | PEReCO₂ | Elektrochemische CO₂-Umwandlung (Kupfer-Katalysator) | Acetat für Kunststoffe, Lacke, Lösungsmittel |
| 2. Platz | Universe Refrigerator | Strahlungskühlung (passives Material) | Kühlung ohne Strom, Lebensmittellagerung |
| 3. Platz | GreenGen-OME | Katalytische Synthese von OME-Verbindungen | Kraftstoffe, Kunststoffe, Lösungsmittel |
| Technologietransferpreis | EXINOS2 | Kontinuierlicher Batterie-Herstellungsprozess | Batterien für Elektrofahrzeuge |
Das parallele NECOC-Transferprojekt des KIT - das CO₂ aus Industrieabgasen in festen Kohlenstoff umwandelt - zeigt, wie weit solche Ansätze in der Praxis schon gediehen sind: Das NECOC-Verfahren wandelt das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid in festen Kohlenstoff um - einen industriell nutzbaren Rohstoff. Nun soll es erstmals im großtechnischen Maßstab in einem Gusseisenwerk eingesetzt werden: Forschende des KIT entwickeln dafür gemeinsam mit Industriepartnern entsprechende Anlagenkonzepte. Das Land Baden-Württemberg fördert das Vorhaben mit rund 1,4 Millionen Euro.
Das Land Baden-Württemberg fördert das NECOC-BW-Transferprojekt des KIT mit 1,4 Millionen Euro über drei Jahre.
Auch jenseits der Gusseisenherstellung eröffne das Verfahren neue Perspektiven - ein weiteres Transferprojekt in der Müllverbrennung ist bereits in Planung. Der im NECOC-Verfahren produzierte Kohlenstoff lasse sich vielseitig als Rohstoff einsetzen. Neben der Nutzung in der Gusseisenindustrie zeigen erste Forschungsarbeiten auch bei der Anwendung als Elektrodenmaterial in Batterien vielversprechende Ergebnisse. Der Einsatz in langlebigen Baustoffen zur Verbesserung ihrer Eigenschaften ist ebenfalls eine Option.
Einordnung: Wettbewerbsfähigkeit als eigentlicher Maßstab
Die entscheidende Frage für Industrieunternehmen ist nicht, ob diese Technologien funktionieren - das demonstrieren die Versuchsanlagen. Die Frage ist, zu welchen Kosten und in welchem Zeitrahmen sie skalieren.
Beim PEReCO₂-Verfahren hängt die Wirtschaftlichkeit direkt am Strompreis: Elektrochemische Prozesse sind energieintensiv, und der Vorteil gegenüber fossilen Rohstoffen entsteht nur dann, wenn der eingesetzte Strom tatsächlich aus erneuerbaren Quellen stammt und günstig verfügbar ist. Das ist in Deutschland derzeit keine Selbstverständlichkeit.
Beim Universe Refrigerator ist die Skalierungsfrage eine andere: Das System ist modular und passiv - es gibt keine beweglichen Teile, keinen Wartungsaufwand durch Kompressoren. Das macht es für bestimmte Nischenmärkte (Lebensmittelkühlung in Entwicklungsregionen, industrielle Prozesskühlung in Bereichen mit Strombeschränkungen) attraktiv, ohne dass es konventionelle Kälteanlagen in der Breite verdrängen wird.
"Mit NECOC zeigen wir, dass Klimaschutz und industrielle Wertschöpfung kein Widerspruch sind", sagt Professor Thomas Hirth, Vizepräsident Transfer und Internationales des KIT. "Die Technologie eröffnet die Chance, Prozesse mit unvermeidbaren CO₂-Emissionen klimafreundlich zu gestalten und zugleich industrielle Wertschöpfung und Arbeitsplätze langfristig in Deutschland zu sichern."
Das ist die richtige Rahmung - nicht Verzicht, sondern Umwandlung. CO₂ als Kostenfaktor zu behandeln, der durch Zertifikate abgedeckt werden muss, ist eine defensive Strategie. CO₂ als Rohstoff zu behandeln, aus dem sich Acetat, Carbon Black oder andere Industriechemikalien gewinnen lassen, ist eine offensive. Welche Unternehmen das früh verstehen, dürften in einer Welt mit steigendem CO₂-Preis strukturelle Vorteile haben.
Das NECOC-Forschungsprojekt des KIT wurde 2020 gestartet und hat das Verfahren in einer Versuchsanlage bereits erfolgreich demonstriert.
Was ist der NEULAND-Innovationswettbewerb des KIT?
NEULAND ist ein jährlicher Innovationswettbewerb des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der anwendungsnahe Projekte mit hohem Transferpotenzial auszeichnet. Eine unabhängige Jury aus Unternehmensvertretern bewertet die Einreichungen nach Kriterien wie Marktnähe, Innovationshöhe und gesellschaftlichem Nutzen. Neben dem Preisgeld erhalten die Gewinner Unterstützung beim Technologietransfer in die Praxis.
Wie funktioniert das PEReCO₂-Verfahren?
PEReCO₂ wandelt CO₂ elektrochemisch in Acetat um — einen chemischen Grundstoff für Kunststoffe, Lacke und Lösungsmittel. Das System nutzt Strom aus erneuerbaren Energien und spezielle Kupfermaterialien als Katalysator. Es ist auf industrielle Skalierung ausgelegt und bietet eine Alternative zu fossilen Rohstoffen wie Erdöl.
Was ist Strahlungskühlung und wie funktioniert Universe Refrigerator?
Strahlungskühlung nutzt das physikalische Prinzip, dass bestimmte Materialien Wärme als Infrarotstrahlung direkt in den Weltraum abgeben können — durch ein Fenster im Atmosphärenspektrum. Das KIT-Projekt Universe Refrigerator hat ein spezielles Material entwickelt, das diese Kühlung auch bei direkter Sonneneinstrahlung ermöglicht. Das modulare System kommt ohne Strom aus und eignet sich besonders für Anwendungen ohne stabile Stromversorgung.
Was ist der Unterschied zwischen PEReCO₂ und NECOC?
Beide Projekte stammen vom KIT und wandeln CO₂ in industriell nutzbare Stoffe um — aber mit unterschiedlichen Verfahren und Produkten. PEReCO₂ nutzt Elektrolyse, um CO₂ in Acetat (eine flüssige Chemikalie) umzuwandeln. NECOC wandelt CO₂ über Methanisierung und Pyrolyse in festen Kohlenstoff (Carbon Black) um, der als Ersatz für fossilen Koks in der Gusseisenindustrie dienen kann. NECOC befindet sich bereits im Transferprojekt-Stadium mit Industriepartnern.
