„Methanol to Fuel“ – die Energiewende im Transportsektor
Die Energiewende ist eine der großen gesellschaftlichen Aufgaben des 21. Jahrhunderts. Die Europäische Kommission hat mit dem Green Deal den Rahmen gesetzt, die Nettoemissionen von Treibhausgasen bis 2050 auf null zu reduzieren. Die Mitgliedsländer sind aufgefordert, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.
Laut Umweltbundesamt stammten 2022 fast 20 Prozent der Treibhausgasemissionen in Deutschland aus dem Verkehrssektor. Er ist damit einer der größten Emittenten. Eine Umstellung aller Verkehrsmittel auf Strom aus erneuerbaren Energien erscheint aus heutiger Sicht nicht realistisch. Das gilt insbesondere für den Schwerlastverkehr auf Langstrecken sowie den Flug- und Seeverkehr. Um die Klimaziele zu erreichen, bedarf es folglich alternativer Lösungen.
Klimaneutrale Kraftstoffe als Lösung
So sieht die Bundesregierung im Rahmen ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie den Einsatz klimaneutraler Kraftstoffe vor – bevorzugt in Bereichen, die nicht oder nicht sinnvoll elektrifiziert werden können. Grundlage ist der Import von „erneuerbaren Energien“ in Form meist flüssiger bzw. verflüssigter Energieträger wie Methanol oder Ammoniak. Ziel ist es, die Energie an „Gunststandorten“, also solchen mit ganzjährig überdurchschnittlich hoher Sonneneinstrahlung oder guten Windverhältnissen, zu erzeugen. In Europa sollen die Energieträger dann zu Wasserstoff, Kraftstoffen wie Benzin oder Flugbenzin/Kerosin oder Chemikalien weiterverarbeitet werden.
Die Firma CAC Engineering GmbH (CAC) in Chemnitz setzt hier auf ein neu entwickeltes Verfahren zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen, sogenannten SynFuels. Für synthetisches Benzin hat CAC eine patentierte und marktreife Technologie entwickelt. Dazu wurde an der TU Bergakademie Freiberg die größte Versuchs- und Demonstrationsanlage in Europa errichtet und in Betrieb genommen. Der Prozess ist skalierbar und lässt sich auf Großanlagen übertragen.
Partner des aktuellen Forschungsprojekts „DeCarTrans“ (www.decartrans.de) sind, neben der TU Bergakademie Freiberg, die Lother GmbH, bekannt durch ihre Tankstellenmarke Nordoel, die FEV Europe GmbH, das Forschungszentrum Jülich und die CORYTON Advanced Fuels Deutschland GmbH. Dazu kommen assoziierte Unternehmen wie Toyota, VW und BMW sowie Shell und OMV.
Methanol als Ausgangsstoff & Zusammenarbeit mit LESER
Das Benzin wird aus regenerativem Methanol wie „eMethanol“ und/oder „Bio-Methanol“ hergestellt. Dadurch sinken die CO₂-Emissionen um bis zu 90 Prozent. Der so produzierte Kraftstoff lässt sich ohne Anpassungen an Motortechnik oder Tankanlagen sofort bei Bestandsfahrzeugen einsetzen.
CAC beschäftigt sich außerdem in einer eigenen Forschungsanlage mit der Herstellung von synthetischem Kerosin. Grundsätzlich haben SynFuels gegenüber fossilen Kraftstoffen weitere Vorteile, darunter 40 Prozent weniger Feinstaubbildung und 70 Prozent geringere NOx-Emissionen. Im Falle von Kerosin entstehen nur halb so viele klimaschädliche Kondensstreifen. Ein wichtiger Fortschritt, denn die Kondensstreifen verursachen im Flugverkehr mehr als die Hälfte des Treibhauseffekts.
Neue technologische Verfahren zu entwickeln und zu realisieren, ist langwierig und aufwendig. Vertrauen und Kompetenz sind der Schlüssel für die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Partnern. Insbesondere in der Entwicklungsphase mit den dazugehörigen Batchprozessen werden die Parameter immer wieder angepasst. Das stellt besondere Anforderungen an die in der Anlage verbauten Produkte.
Durch die enge Kooperation zwischen LESER und CAC konnten die Sicherheitsventile bestmöglich ausgelegt und bestimmt werden. Das Ergebnis ist ein stabiler Betrieb der Technikumsanlage.
