Nachhaltiges Fliegen 06.03.2025, 14:30 Uhr

Synthetisches Kerosin wird effizienter – neue Methode vorgestellt

Nachhaltiges Kerosin wird effizienter: Neue Co-Elektrolyse-Technologie verbessert die Power-to-Liquid-Produktion. Skalierung auf Industrielevel geplant.

Flugzeug über den Wolken

Synthetisches Kerosin ist eine Option, um die Luftfahrt klimafreundlicher zu bekommen. Mit einer neuen Methode soll die Herstellung nun effizienter sein.

Foto: PantherMedia / jag_cz

Flugreisen gehören zu den schwer elektrifizierbaren Verkehrssektoren. Um den CO2-Ausstoß zu reduzieren, sind nachhaltige Alternativen zu fossilem Kerosin notwendig. Eine vielversprechende Lösung bietet das Power-to-Liquid-Verfahren (PtL), bei dem synthetischer Flugkraftstoff aus CO2, Wasser und erneuerbarem Strom hergestellt wird. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Partner im Kopernikus-Projekt P2X haben nun einen wichtigen Durchbruch erzielt: Die großtechnische Kopplung der innovativen Co-Elektrolyse mit der Kraftstoffsynthese steigert die Effizienz des Verfahrens erheblich.

Wie funktioniert die Co-Elektrolyse?

Die Herstellung von synthetischem Kerosin erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wird Synthesegas, eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid, benötigt. Üblicherweise entstehen diese Gase in getrennten Prozessen. Die neue Co-Elektrolyse-Technologie vereinfacht diesen Schritt erheblich.

„Das Besondere an der Co-Elektrolyse ist, dass sie Wasserdampf und CO2 in einem einzigen Schritt elektrochemisch und hocheffizient direkt in Synthesegas umwandelt“, erklärt Hubertus Richter, Senior Engineer bei Sunfire. „Bis zu 85 % der aufgewendeten elektrischen Energie finden sich als chemische Energie im Synthesegas wieder.“

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
High-Tech Park Sachsen-Anhalt GmbH-Firmenlogo
Ingenieure (m/w/d) Bauingenieurwesen / Bauliche Projektentwicklung / Straßenbau / Infrastruktur / Stadt- und Regionalplanung / Verkehrswesen High-Tech Park Sachsen-Anhalt GmbH
Magdeburg Zum Job 
BERICAP GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Automation & Process Innovation Engineer (m/w/d) BERICAP GmbH & Co. KG
Budenheim Zum Job 
Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein-Firmenlogo
Bauingenieurin / Bauingenieur (w/m/d) für den konstruktiven Ingenieurbau Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein
Rendsburg, Lübeck, Kiel, Itzehoe, Flensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleitung (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Lärmschutzbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
TUTOGEN Medical GmbH-Firmenlogo
Leitung Qualitätsmanagement international / Sachkundige Person (m/w/d) TUTOGEN Medical GmbH
Neunkirchen am Brand Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Streckenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachingenieur für Streckenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
DFS Deutsche Flugsicherung-Firmenlogo
Produktmanager (w/m/d) für Systementwicklung iCAS DFS Deutsche Flugsicherung
Langen bei Frankfurt Zum Job 
WBS TRAINING AG-Firmenlogo
Schweißlehrer:in für WIG, MIG/MAG und E-Hand (m/w/d) WBS TRAINING AG
Dresden Zum Job 
M.E. SCHUPP Industriekeramik GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur/in - Technische Projektierung / Presales Engineering (m/w/d) mit Schwerpunkt keramische Hochtemperatur-Isolationstechnik M.E. SCHUPP Industriekeramik GmbH
TenneT TSO-Firmenlogo
Parametrierer Stationsleittechnik (m/w/d) TenneT TSO
Audorf, Stockelsdorf Zum Job 
Mainova AG-Firmenlogo
Ingenieur als Technische Führungskraft für Gas- und Wasser-Netzbetriebe gem. DVGW Regelwerk (m/w/d) Mainova AG
Frankfurt am Main Zum Job 
Gemeinnützige Gesellschaft der Franziskanerinnen zu Olpe mbH (GFO)-Firmenlogo
Bauingenieur oder Projektmanager (m/w/d) Bau & Technik Gemeinnützige Gesellschaft der Franziskanerinnen zu Olpe mbH (GFO)
Dinslaken, Troisdorf, Hilden, Olpe, Bonn, Langenfeld Zum Job 
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Arbeitsvorbereiter Fertigungssteuerung (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
Allbau Managementgesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Serielle Sanierung & GU-Projekte Allbau Managementgesellschaft mbH
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF-Firmenlogo
Projektleitung - Neubau Reinraum (all genders) Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Freiburg im Breisgau Zum Job 
TenneT TSO-Firmenlogo
OT Security Engineer (m/w/d) TenneT TSO
Audorf, Stockelsdorf Zum Job 
Schmoll Maschinen GmbH-Firmenlogo
Konstruktionsingenieur / Maschinenbautechniker (m/w/d) Schwerpunkt Maschinen- & Anlagenbau Schmoll Maschinen GmbH
Rödermark Zum Job 
HEUFT-Firmenlogo
Technischer Redakteur (m/w/d) HEUFT
Burgbrohl Zum Job 
Kath. St. Paulus Gesellschaft-Firmenlogo
Technischer Leiter (m/w/d) Kath. St. Paulus Gesellschaft
Dortmund Zum Job 

Zusätzlich zeigte die Kopplung mit der Kraftstoffsynthese, dass die Co-Elektrolyse-Anlage zuverlässig arbeitet und kontinuierlich Synthesegas in der erforderlichen Qualität liefert. Die sonst notwendige separate Wasserstofferzeugung entfällt, wodurch das gesamte Verfahren deutlich effizienter wird.

Effizientere Prozesskette durch intelligente Kopplung

Um die Co-Elektrolyse nahtlos mit der Kraftstoffproduktion zu verbinden, integrierten die Forschenden einen Hochdruckkompressor mit Sicherheitsvorrichtungen. Damit wird das Synthesegas auf das erforderliche Reaktionsniveau gebracht. Anschließend erfolgt die Umwandlung in langkettige Kohlenwasserstoffe mittels Fischer-Tropsch-Synthese.

Diese Technologie wird am KIT erforscht und von der Ausgründung INERATEC kommerzialisiert. Die entstehenden Kohlenwasserstoffe – auch Syncrude genannt – lassen sich direkt zu Kerosin oder anderen chemischen Produkten weiterverarbeiten.

Ein weiteres Optimierungspotenzial liegt in der Nutzung der bei der Synthese entstehenden Wärme. In zukünftigen Anlagen soll diese Wärme als Dampf in die Co-Elektrolyse zurückgeführt werden. Dadurch würde der Energiebedarf des Gesamtprozesses weiter sinken und die Effizienz weiter steigen.

Auch interessant:

Skalierung: Der nächste Schritt zur industriellen Nutzung

Im Kampagnenbetrieb testeten Forschende die Technologie bereits erfolgreich. Dabei wurden täglich bis zu 100 Liter Syncrude produziert. Die aktuelle Anlage wird nun auf eine Kapazität von bis zu 300 Litern pro Tag erweitert.

Parallel entsteht im Industriepark Höchst bei Frankfurt eine größere Produktionsanlage. „Dort wird erstmals eine Produktion im Tonnenmaßstab realisiert werden“, erklärt Roland Dittmeyer vom KIT. Das synthetische Kerosin wird anschließend in Triebwerkstests auf seine Eignung geprüft. Begleitende Untersuchungen stellen sicher, dass es den strengen Normen der Luftfahrt entspricht.

Kopernikus-Projekt P2X: Gemeinsam für CO2-neutrale Kraftstoffe

Das Kopernikus-Projekt P2X vereint Industriepartner, Forschungseinrichtungen und zivilgesellschaftliche Organisationen mit dem Ziel, klimaneutrale Kraftstoffe herzustellen. Neben dem KIT sind Unternehmen wie Sunfire, Climeworks und INERATEC beteiligt. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Das „Power-to-Fuel“-Konzept ermöglicht die Produktion synthetischer Kraftstoffe aus CO2 und erneuerbarer Energie. Diese sogenannten E-Fuels bieten eine nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen und könnten eine Schlüsselrolle in der klimafreundlichen Luftfahrt spielen.

Hier geht es zur Projektseite

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.