Schneller zum erneuerbaren Kraftstoff - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

Springe zu:

Springe zum Inhalt

Suche

27.07.2021

Schneller zum erneuerbaren Kraftstoff

Kurz & Knapp
  • SynCrude ist ein synthetisches Kraftstoffgemisch, aus dem Kerosin, Benzin oder Diesel hergestellt werden können. Ausgangsstoff ist Synthesegas, das aus Kohlendioxid und Wasserstoff erzeugt wird.
  • Das Karlsruher Institut für Technologie hat beide Schritte in einer sogenannten Power-to-Liquid-Anlage kombiniert und will diese mit einer Ausgründung in Serie bringen.
  • Mit einer Produktionsleistung der Containeranlage von 200 Litern SynCrude pro Tag wollen die Forschenden weltweit Maßstäbe setzen.

Neue Power-to-Liquid-Anlage kombiniert zwei Prozessschritte

Synthetische Kraftstoffe könnten dort einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten, wo batterieelektrische Antriebe bislang keine Lösung bieten – beispielsweise in der Luftfahrt. Eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) will nun eine Power-to-Liquid-Anlage in Serie bringen, die zwei wichtige Prozessschritte kombiniert.

Ein Fünftel aller Treibhausgasemissionen in Deutschland entfallen auf den Transportsektor. 94% davon verursacht der Straßenverkehr. Es ist daher dringend erforderlich, Antriebstechnologien zu ersetzen, die auf fossilen Rohstoffen basieren. Neben batterieelektrischen Wasserstoff-basierten Antrieben könnten auch synthetische Kraftstoffe eine Rolle spielen, sofern diese den enthaltenen Kohlenstoff nicht aus fossilen Quellen beziehen.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat nun gemeinsam mit seinem Spin-off INERATEC eine Power-to-Liquid-Anlage präsentiert, die am Tag 200 Liter SynCrude herstellen kann und dazu Kohlendioxid und Wasserstoff verwendet. Als SynCrude wird ein synthetisches Kraftstoffgemisch bezeichnet, das zu Kerosin, Diesel oder Benzin weiterverarbeitet werden kann.

Weltweiter Maßstab gesetzt

Kraftstoffgemisch in einer Flasche
Bis zu 200 Liter synthetisches Kraftstoffgemisch pro Tag produziert die Containeranlage im Energy Lab 2.0 © Amadeus Bramsiepe, KIT

„Das ist der letzte Ausbauschritt auf dem Weg zu einem industriellen Einsatz“, freut sich Roland Dittmeyer vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT. Er sei überzeugt, dass Anlagen dieser Bauweise weltweit dazu beitragen würden, den Transportsektor und die chemische Industrie mit E-Fuels sowie E-Chemicals nachhaltiger zu gestalten.

Der Prozess, in dem das SynCrude entsteht, ist die sogenannte rückwärtige Wassergas-Shift-Reaktion (RWGS). Den dazu nötigen Reaktor haben die Forschenden optimiert und so die Synthese signifikant verbessert, sodass pro Stunde bis zu drei Kilo Wasserstoff aus Elektrolyseuren verarbeitet werden kann. „Das entspricht einer Anschlussleistung von 125 Kilowatt, und das setzt weltweit Maßstäbe“, betont INERATEC-Chef Tim Böltken.

Serienfertigung geplant

Weiterverarbeitet wird das SynCrude mittels der Fischer-Tropsch-Synthese. Insgesamt ist der Verfahren daher sehr energieineffizient und nur nachhaltig, wenn die erforderlichen Mengen Strom und Wasserstoff aus erneuerbaren Energien bereitgestellt werden können. Ein zeitnaher Einsatz erscheint daher nur in der Luftfahrt realistisch, wo Elektroantriebe derzeit keine Alternative sind.

Entstanden ist die Power-to-Liquid-Anlage mit ihrem optimierten Reaktordesign aus dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Kopernikus-Projekt P2X. Die weitere Entwicklung des Start-ups wird von der Europäischen Union im Projekt IMPOWER2X mit 2,5 Mio. Euro unterstützt. Nächstes Ziel des Start-ups ist die Serienfertigung der Anlage.

Am Campus Nord des KIT gibt es eine weitere Syntheseanlage, in der Biomasse wie beispielsweise Stroh verarbeitet, um synthetisches Benzin der zweiten Generation, sogenannte advanced biofuels, zu produzieren.

 

In Kooperation mit bioökonomie.de

, Link: https://biooekonomie.de/
Passende SDG´s