Robert Klatt
Teilbereiche der Mobilität können nur schwer elektrifiziert werden. Das DLR erforscht deshalb, wie strombasierte flüssige Kraftstoffe (E-Fuels) im industriellen Maßstab produziert werden können.
Leuna (Deutschland). Die Europäische Union (EU) hat ab 2035 die Neuzulassung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor verboten. Durch die Intervention der deutschen Regierung können Autos mit Verbrennungsmotor aber noch zugelassen werden, wenn diese vollständig mit E-Fuels betrieben werden. Der Autokonzern Porsche hat deshalb in Chile bereits in eine Pilotproduktionsanlage für E-Fuels investiert.
E-Fuels entstehen durch den Einsatz elektrischer Energie, die Wasser und Kohlendioxid in einen Kraftstoff umwandelt. Wenn der für diesen Prozess verwendete Strom aus erneuerbaren Quellen stammt, entspricht die Menge an CO₂, die beim Verbrennen der E-Fuels emittiert wird, der Menge, die während der Produktion sequestriert wurde.
Kürzlich zeigte eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) jedoch, dass E-Fuels für einen umfangreichen Einsatz in Autos und Lkws ungeeignet sind. Die Autoren kritisieren primär die überproportional hohen Energieverbrauch und die fragwürdige Ökobilanz. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) sind aber der Ansicht, dass auch zukünftig Teilbereiche der Mobilität flüssige Energieträgern benötigen. Vor allem die Luft- und Schifffahrt lässt sich nur schwer elektrifizieren.
Das DLR plant deshalb, eine konkrete Forschung zur industriellen Produktion dieser Kraftstoffe zu leiten. Als Standort wurde Leuna in Sachsen-Anhalt nach Prüfung von rund 60 potenziellen Orten ausgewählt. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern und wissenschaftlichen Einrichtungen strebt das DLR an, ab Januar 2024 eine Produktionsstätte im Chemiepark Leuna zu errichten, um die für die E-Fuels-Herstellung erforderlichen Großtechnologien und Methoden zu erforschen und zu testen.
Die geplante Anlage, auch als Power-to-Liquid (PtL) Plattform bekannt, soll aus zwei miteinander verbundenen Produktionslinien bestehen: In der Forschungslinie plant das DLR, gemeinsam mit der Wissenschaft und der Industrie neue Technologien und Prozesse zu erproben. Hierfür sollen umfassende wissenschaftliche Analysen durchgeführt und einzelne Bauteile optimiert werden. Der Demonstrationsabschnitt besteht aus einer halbindustriellen Einrichtung, die jährlich bis zu 10.000 Tonnen strombasierte Kraftstoffe herstellen soll. Insgesamt würde dieses Vorhaben laut DLR die weltweit größte Forschungsanlage für strombasierte Kraftstoffe darstellen.
Neben der Funktion als Ersatz für fossiles Benzin und Diesel und damit einer Reduzierung des CO₂-Ausstoßes, sieht das DLR zusätzliche Vorteile in E-Fuels. Sie könnten das Potenzial haben, die sogenannten Nicht-CO₂-Emissionen, wie Stickoxide, Rußpartikel oder Wasserdampf in Kondensstreifen, zu verringern. Diese Auswirkungen sind in der Luftfahrt etwa doppelt so gravierend wie die Klimaeffekte des freigesetzten CO₂. Durch das sogenannte "Fuel Design", also die chemische Gestaltung dieser Kraftstoffe, könnte ihre Verbrennung so verbessert werden, dass kein Ruß oder Feinstaub mehr entsteht. An dieser Optimierung wollen die DLR-Wissenschaftler in Leuna arbeiten.
