Karlsruher Forscher experimentieren mit synthetischen Kraftstoffen

Treibstoff für klimaneutrales Fliegen

Karlsruhe. Fliegen ist energieintensiv, gleichzeitig nimmt der Luftverkehr stetig zu – mit negativen Folgen für das Weltklima. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Firma Ineratec, 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.

„Wir brauchen dringend CO2-freie Mobilität“, sagt Professor Roland Dittmeyer, Leiter des Instituts für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) des KIT. In Deutschland stammt rund ein Fünftel der klimaschädlichen Emissionen aus dem Verkehr. Abhilfe schaffen könnten Elektroantriebe – sofern sie mit CO2-freiem Strom gespeist würden. Das Problem: In der Luftfahrt oder im Seeverkehr ist Elektromobilität nur bedingt tauglich. Die Lösung: Synthetische Kraftstoffe aus dem Treibhausgas CO2 und erneuerbarem Strom. Geplant ist die Gewinnung von CO2 aus der Umgebungsluft mit einer Direct-Air-Capture-Anlage der Firma Climeworks. Die Elektrolyse-Technologie, mit der durch Strom aus Wasser der benötigte Wasserstoff erzeugt wird, stammt von Siemens.

Im Projekt PowerFuel wird am KIT in einer von Ineratec entwickelten Pilotanlage CO2 mit Wasserstoff schließlich in Synthesegas umgewandelt. „Aus letzterem wird im Reaktor flüssiger Kraftstoff erzeugt“, sagt Ineratec-Geschäftsführer Tim Böltken. 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 Krafstoffen gespeichert werden. „Zudem haben unsere synthetischen Kraftstoffe im Vergleich zu konventionellem Benzin, Diesel oder Kerosin sogar bessere Verbrennungseigenschaften“, sagt Böltken. Die Qualität der synthetischen Treibstoffe sowie der Einsatz in verschiedenen Verkehrssektoren werden vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Firma Aviation Fuel Projects Consulting untersucht und beurteilt. In der Pilotphase soll die Anlage 200 bis 300 Liter Kraftstoff am Tag produzieren.

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