Beim Thema Energiewende im Verkehr denken die meisten vor allem an Batterien, Ladeinfrastruktur und Elektromobilität. Für viele Anwendungen stimmt das zwar, aber nicht überall lässt sich der Wechsel auf direkte Elektrifizierung schnell, wirtschaftlich oder technisch einfach umsetzen. Flugverkehr, Schifffahrt, bestimmte Schwerlastanwendungen oder Teile des bestehenden Fahrzeugbestands benötigen übergangsweise flüssige Energieträger, die sich in vorhandene Logistik- und Nutzungssysteme einfügen lassen. Hier wird Power-to-X (PtX) wichtig. Erneuerbarer Strom wird nicht direkt verbraucht, sondern in chemische Energieträger übersetzt. Das aktuelle Projekt zeigt nun, wie das funktionieren kann.
Im Zentrum des Projekts „Demonstrating a Circular Carbon Economy in Transport along the Value Chain (DeCarTrans)“ steht E-Methanol aus der dänischen PtX-Anlage Kassø. Dort wird aus erneuerbarem Strom, Wasser und biogenem CO2 ein synthetischer Grundstoff hergestellt. Er lässt sich nicht nur direkt in Industrie und Schifffahrt einsetzen, sondern kann auch auch als Zwischenprodukt für weitere Kraftstoffpfade dienen. Für das deutsche Forschungsprojekt DeCarTrans wurden nun 86 t dieses E-Methanols in der Großpilotanlage der TU Bergakademie Freiberg (TUBAF) weiterverarbeitet. Mithilfe eines patentierten Verfahrens mit dem Namen CAC Methafuel, entwickelt von CAC Engineering und der TUBAF, entstand daraus synthetisches Benzin. Anschließend bereiteten die Lother Group beziehungsweise Nordoel sowie die eFuel Group das Produkt zu verschiedenen Benzinqualitäten auf, darunter RON95 E10, RON98 E10 und RON102.
Erneuerbarer Strom wird also zu grünem Wasserstoff, der mit biogenem CO2 zu E-Methanol kombiniert wird. Das wiederum dient als Ausgangsstoff für synthetische Kraftstoffe. So wird aus fluktuierender erneuerbarer Energie ein lager- und transportierbarer flüssiger Energieträger. Er kann dort zum Einsatz kommen, wo Strom allein nicht ausreicht oder wo bestehende Infrastrukturen weiter genutzt werden sollen.
E-Methanol wird zum flexiblen Zwischenprodukt
Die Anlage in Kassø gehört Solar Park Kassø, einem Joint Venture von European Energy A/S und Mitsui & Co., Ltd. Das Werk produziert RFNBO-zertifiziertes E-Methanol aus grünem Wasserstoff und biogenem CO2 und verfügt über eine jährliche Produktionskapazität von rund 42 000 t. Beliefert werden industrielle Abnehmer aus Schifffahrt, Chemie und Kraftstoffproduktion. „Wir sehen E-Methanol als flexibles Zwischenprodukt, das für die Herstellung verschiedener Kraftstoffe eingesetzt werden kann. Dieses Projekt zeigt, dass die Produktion in Kassø auch die Weiterverarbeitung zu Kraftstoffen unterstützt, die mit bestehender Infrastruktur kompatibel sind“, sagt René Alcaraz Frederiksen, EVP und Head of Power-to-X bei European Energy A/S.
Gesteigerte Produktivität durch dänisches E-Methanol
Die Großpilotanlage der TU Bergakademie Freiberg verarbeitet Methanol über das CAC Methafuel Verfahren zu E-Fuel. „Neben einer CO2-Reduktion von 90 % im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen ist auch die gesteigerte Produktivität unserer Anlage durch das neue dänische E-Methanol hervorzuheben“, sagt Prof. Martin Gräbner, Professor für Energieverfahrenstechnik an der TUBAF und verantwortlich für den Betrieb der Freiberger Großpilotanlage.
Die erfolgreiche Umwandlung von E-Methanol zu E-Fuel hat „erhebliches Skalierungspotenzial für erneuerbare Kraftstoffe“, so die Projektteilnehmer. Pkw können zunehmend direkt elektrisch fahren, im Schwerlastverkehr entstehen Batterie- und Wasserstoffoptionen, in der Luftfahrt rückt nachhaltiger Flugkraftstoff in den Fokus, und in der Schifffahrt werden Methanol, Ammoniak und andere Kraftstoffpfade diskutiert. E-Methanol kann in diesem Mosaik eine verbindende Rolle übernehmen, weil es erneuerbare Energie in eine chemisch vielseitige Form bringt. Hanspeter Tiede, Geschäftsführer der Lother GmbH, spricht deshalb von einer „industriellen Brücke zwischen erneuerbarer Stromerzeugung und marktreifen flüssigen Kraftstoffen“.
Gefördertes Projekt
Das Forschungsprojekt DeCarTrans soll dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Das Bundesministerium für Verkehr (BMV) fördert das Projekt im Rahmen des Gesamtkonzepts Erneuerbare Kraftstoffe mit 14,93 Mio. €. Koordiniert wird die Förderrichtlinie für die Entwicklung regenerativer Kraftstoffe von der NOW GmbH. Die Umsetzung übernehmen die Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik sowie die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe.
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