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Treibstoff für klimaneutrales Fliegen

Fliegen ist sehr energieintensiv, gleichzeitig nimmt der Luftverkehr stetig zu – mit negativen Folgen für das Weltklima. Das KIT Karlsruher Institut für Technologie und die Ineratec GmbH, Karlsruhe, ein Spin Off des KIT, erproben jetzt gemeinsam mit weiteren Partnern aus Wirtschaft und Forschung die Herstellung von synthetischen klimaneutralen Kraftstoffen für den Luft-, Schwerlast- und Schiffsverkehr.

Nach Aussage von Roland Dittmeyer, Leiter des IMVT Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT wird dringend mehr kohlendioxidfreie Mobilität benötigt. In Deutschland stammt rund ein Fünftel der klimaschädlichen Emissionen aus dem Verkehr. Abhilfe schaffen können Elektroantriebe – sofern sie mit kohlendioxidfreiem Strom gespeist werden. Allerdings ist in der Luftfahrt oder im Seeverkehr Elektromobilität nur bedingt tauglich. Die Lösung sind Synthetische Kraftstoffe aus dem Treibhausgas Kohlendioxid und erneuerbarem Strom. Geplant ist die Gewinnung von Kohlendioxid aus der Umgebungsluft mit einer Direct Air Capture-Anlage der Climeworks AG, Zürich. Die Elektrolyse-Technologie, mit der durch Strom aus Wasser der benötigte Wasserstoff erzeugt wird, stammt von der Siemens AG, München.

Im Projekt PowerFuel wird am KIT in einer von Ineratec entwickelten Pilotanlage Kohlendioxid mit Wasserstoff schließlich in Synthesegas umgewandelt. Aus diesem wird, nach Informationen von Ineratec-Geschäftsführer Tim Böltken, im Reaktor flüssiger Kraftstoff erzeugt. Durch dieses Power to Liquid-Verfahren lässt sich nahezu klimaneutraler Treibstoff wirtschaftlich herstellen. Die Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen unterliegt naturbedingten Schwankungen. Durch den Einsatz der kompakten chemischen Reaktoren von Ineratec direkt vor Ort soll auf diese Schwankungen optimal reagiert werden und Strom, der bisher ungenutzt blieb, in flüssigen Kraftstoffen gespeichert werden. Außerdem haben die synthetischen Kraftstoffe im Vergleich zu konventionellem Benzin, Diesel oder Kerosin bessere Verbrennungseigenschaften. Die Qualität der synthetischen Treibstoffe sowie der Einsatz in verschiedenen Verkehrssektoren werden vom DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Hamburg, und der Aviation Fuel Projects Consulting GmbH & Co. KG, Heidelberg, untersucht und beurteilt. In der Pilotphase soll die Anlage 200 Liter bis 300 Liter Kraftstoff am Tag produzieren.

Parallel zum Betrieb des Anlagenverbundes führen Siemens, Bauhaus Luftfahrt e. V., Taufkirchen, und die TU Hamburg Energiesystemanalysen des gesamten Anlagenverbundes durch, welche durch Simulationen basierend auf Strommarktmodellen unterstützt werden. Zusätzlich soll analysiert werden, wie der synthetisch erzeugte Kraftstoff in Verkehr gebracht werden kann.