Das Ende fossiler Kraftstoffe wie Benzin und Diesel ist eingeläutet. Viele Staaten haben bereits Zeitpunkte beschlossen, ab denen entsprechend angetriebene Fahrzeuge nicht mehr vermarktet oder zugelassen werden dürfen. In der Schifffahrt, in der Luftfahrt und bei bestimmten Nutzfahrzeugen könnten flüssige Kraftstoffe mit hoher Energiedichte dennoch weiterhin eine Rolle spielen. Für sie müssen CO₂-neutrale Alternativen her.

11,9 Mio. Euro über einen Zeitraum von vier Jahren – so viel Geld stellt der Freistaat Bayern bereit, um klimaneutrale Kraftstoffe der Praxis näherzubringen. Die Fraunhofer-Institute IGB in Straubing und UMSICHT in Sulzbach wollen damit ein Zentrum für nachhaltige Kraftstoffe (ZENK) errichten.

Integriertes Raffineriekonzept

Beide Fraunhofer-Institute wollen mit ZENK ihre Expertise zusammenführen und eine gekoppelte Technikums- und Entwicklungsinfrastruktur aufbauen. Forschungsergebnisse sollen mit einem integrierten Raffineriekonzept schnell zur industriellen Anwendung gebracht werden. „Das Zentrum für nachhaltige Kraftstoffe in Straubing und Sulzbach-Rosenberg ist für mich ein zentrales Zukunftsprojekt, das wesentlich zur Energiewende und zur Sicherung der Energieversorgung in Bayern beitragen kann“, sagte Hubert Aiwanger, bayerischer Staatsminister für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, als er Ende Juni 2023 den Zuwendungsbescheid übergab.

Power-to-X mit Biomasse-Ansatz gekoppelt

Konkret wollen die Forschenden zwei Ansätze kombinieren: In einem Power-to-X-Verfahren soll Strom aus erneuerbaren Energiequellen genutzt werden, um klimaneutral Wasserstoff herzustellen. Der wird dann mit Kohlendioxid chemisch weiterverarbeitet zu Methanol. Das wiederum soll als Ausgangsstoff für höhere Olefine dienen, die dann Grundlage für verschiedene Kraftstoffarten sein können.

Parallel dazu soll aus regional verfügbarer Biomasse ein wasserstoffreiches Synthesegas erzeugt werden, außerdem als Nebenstoffe ein Rohöl-Äquivalent sowie Biokohle. Das Synthesegas soll bei der Methanolsynthese des Power-to-X-Verfahrens zugeführt werden. Das biogene Öl könnte ebenfalls zu Kraftstoffen aufbereitet werden.

Formal CO₂-negative Kraftstoffproduktion

„Um die begrenzten Ressourcen möglichst hochwertig einzusetzen, wollen wir im Rahmen dieses Vorhabens die Synergien zwischen der Biomasseverwertung und den Power-to-X-Anwendungen – also der strombasierten Kraftstofferzeugung – identifizieren und heben“, erläutert Robert Daschner, der das Projekt auf UMSICHT-Seite leitet. „Dazu entwickeln wir technische Lösungen, beispielsweise zur Bereitstellung von Wasserstoff oder Kohlendioxid aus Biomassereststoff.“

Weil ein Teil des Kohlenstoffs in der Biokohle gebunden bleibt, erachten die Forschenden den Gesamtprozess als CO₂-negative Kraftstoffproduktion. Diese Betrachtung ergibt allerdings nur Sinn, wenn die Biokohle nicht genutzt wird oder nur in einer Weise, bei der das Treibhausgas nicht in die Atmosphäre gelangt.

bl