Damit wird INERATEC nicht nur zum Marktführer bei der Herstellung von E-Fuels, sondern erhält auch eine Förderung durch das Umweltinnovationsprogramm. Der Einsatz der hergestellten E-Fuels ist sowohl für die Schifffahrt als auch die Luftfahrt angedacht.

Das Umweltinnovationsprogramm (UIP) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ist eine Förderung und für drei Jahre eine besondere Anerkennung des Klimaschutzpotenzials der Power-to-Liquid-Technologie und unterstützt die Mission des wachstumsstarken Unternehmens.

2023 soll die Anlage in Betrieb gehen und jährlich bis zu 8.000 Tonnen CO2 aus einer Biogasanlage speichern. Mit grünem Wasserstoff werden daraus jährlich bis zu 2.500 Tonnen E-Treibstoffe und Chemikalien hergestellt. Diese werden dann in Form von E-Kerosin und E-Diesel verwendet und tragen so zur CO2-Neutralität dieser Sektoren bei.

Hiermit geht INERATEC nicht nur auf die die wachsenden Bedürfnisse und Anforderungen der Industrie ein, sondern stellt damit auch erstmals die Verfügbarkeit von synthetischen Kraftstoffen sicher.

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Der stetig steigende Strombedarf kann langfristig nicht mit regenerativen Energiequellen gedeckt werden und auch die Förderung von Rohstoffen für die Produktion von Energiespeichern kann den Bedarf an Elektroautos nicht ansatzweise decken. Hinzu kommt, dass auch die bestehenden Netzbetreiber einen Ausbau der Ladestationen innerhalb von Deutschland nicht ermöglichen können.

Forderung zur Entwicklung nationaler Syn-Fuels Strategie

Der Automobilclub von Deutschland (AvD) fordert die Bundesregierung daher zu der Entwicklung einer nationalen Syn-Fuels-Strategie auf. Diese Strategie soll die Markteinführung klimaneutraler synthetischer Kraftstoffe (Syn-Fuels) erarbeiten. Hierbei sollen nicht nur der Straßen- und Schienenverkehr mit einbezogen werden, sondern auch die Nutzung der Kraftstoffe in Luft- und Seefahrt. Der AvD fordert ebenso die Erstellung eines Fahrplans für die Verbreitung im Markt, um der Industrie Perspektiven aufzuzeigen und so wieder mehr Technologieoffenheit zu schaffen.

Prof. Dr. Ing. Peter Gutzmer, internationaler Fachmann für Antriebstechnologie und ehemaliger Technik-Vorstand der Schaeffler AG ist voll und ganz auf der Seite des AvD und unterstützt die Syn-Fuel-Strategie. „Wenn wir unsere Ziele zur CO2-Reduzierung mit der E-Mobilität umsetzen, beispielsweise mit der Zulassung von 15 Millionen elektrischen Pkw bis 2030, dann werden wir die gesetzten Klimaschutzziele für den Verkehr selbst in der aktuell gültigen `Tank-to-Wheel´-Betrachtung nur zur Hälfte erreichen. Wir müssen daher den derzeit existierenden Fahrzeugbestand mit Verbrennungsmotor einbinden. Und das klappt nur, wenn wir den Kraftstoff verändern. Denn der fossile Kraftstoff ist das Problem und nicht der Verbrennungsmotor an sich.“, so Gutzmer. Laut dem Experten werden in sechs bis acht Jahren weltweit große Mengen an Syn-Fuel auf dem Markt verfügbar sein, besonders weil sie in der See- und Luftfahrt dringend benötigt werden.

Technologischer Fortschritt sollte keine Einbahnstraße sein, weshalb auch Syn-Fuels in die Erreichung der Klimaziele mit einbezogen werden sollten, denn die Zukunftsfähigkeit der deutschen Wirtschaft und auch der Industrie hat eine hohe Bedeutung.

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Es braucht verschiedene Lösungsansätze für eine klimaneutrale Mobilität

Schon die Keynote der Konferenz zeigt, es darf keine Einzellösung für alles geben, um die Herausforderungen in der Zukunft zu bewältigen. Es muss eine wohlstandverträgliche Energie- und Klimastrategie geben, welches ein breites Angebot an Lösungen bietet, so der renommierte Experte für nachhaltige Mobilität Josef Rademacher.

Genauso sieht das auch Martin Cames, Klimaexperte im Berliner Öko-Institut. Er betont auch die Nutzung von E-Fuels in der Luft- und Seefahrt. Hier wird eKerosin bereits von fast allen Stakeholdern als Kraftstoff gesehen, in der Seefahrt ist ein anderer Ansatz denkbar. Seiner Meinung nach sind E-Fuels ein fester Bestandteil einer klimaneutralen Mobilität, nur muss die Politik die Technologieoffeneinheit erlauben sowie klare Technologie Vorgaben geben, um zur bestmöglichen Lösung zu kommen. Außerdem müssen die eFuels von Beginn an subventionieren, damit die Substitution Fahrt aufnimmt, so Cames.

Klimaneutrale Mobilität durch E-Fuels in Bestandsflotte erreichen

Die klimaneutralen synthetischen Kraftstoffe sind für die weltweite Bestandsflotte an Verbrenner von 1,3 Milliarden Fahrzeugen unabdingbar. Rademacher geht von einem großen Wachstum der Verbrennerflotte in Afrika aus, fokussiert sich hier aber auch auf die LKWs oder den Schiff- und Flugverkehr.

„Ich freue mich, dass es gelungen ist, den Vordenker der klimaneutralen Mobilität, Prof. Franz Josef Radermacher zur Eröffnung des ersten großen Wiener eFuel-Kongresses zu gewinnen. Auch Dr. Cames sieht eFuels als Teil der Lösung.“ So Dr. Stephan Schwarzer, Organisator der Konferent und Geschäftsführer von eFuel Alliance Österreich.

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„Unsere verantwortlichen Politiker sind nun aufgefordert dafür zu sorgen, dass dieser Punkt in der finalen Euro 7-Verordnung verankert wird“, so ZDK-Präsident Jürgen Karpinski und GVA-Präsident Thomas Vollmar.

E-Fuel Technologie essenziell für eine klimaneutrale Mobilität

Für die beiden Verbände ist klar, ohne die E-Fuels können die Klimaziele nicht erreicht werden. Mithilfe der synthetischen Kraftstoffe können die Verbrenner auch nach 2035 umweltfreundlich betrieben werden. Laut den beiden Verbandspräsidenten bieten viele Regionen unserer Erde die Möglichkeit auf Basis von Wind- und Sonnenenergie große Mengen Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe klimaneutral zu produzieren.

Die Technologie ist wichtige um das Ziel der CO2-Minderungium Straßenverkehr möglich zu machen. Denn man könnte bereits heute Bestandsfahrzeuge mit E-Fuels betreiben. Die Hersteller dieser Kraftstoffe benötigen nur Rahmenbedingungen um in die Großproduktion der E-Fuels zu gehen, so Karpinski und Vollmar.

Die beiden Präsidenten sehen es ebenso als wichtig an, keine Zwei-Klassen-Gesellschaft entstehen zu lassen. Denn viele Menschen wollen in Zukunft weiterhin mit ihrem konventionell angetriebenen Auto unterwegs sein. Besonders für diese Menschen sind bezahlbare Alternativen sehr wichtig.

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Sie sind für die Verkehrswende entscheidend, denn auf absehbare Zeit können wir auf flüssige Kraftstoffe nicht so einfach verzichten. Besonders im Schwerlastverkehr, der Schiff- und Luftfahrt aber auch bei den bestehenden PKW auf den Straßen Der Vorteil von ReFuels ist, dass sie in alten sowie in neuen Autos, in Nutzfahrzeugen oder sogar in Lokomotiven eingesetzt werden können und kein Leistungsverlust des Motors zustande kommt. Das zeigt auch die Forschung zu den erneuerbaren Kraftstoffen am KIT. Hierbei wird Benzin und Diesel hergestellt und und eine bestimmte Menge an ReFuel beigemischt, dabei wird eine CO2-Reduktion von 22 bis 81 Prozent erreicht.

Industrielle Produktionsanlage für ReFuels in Planung

Nach den erfolgreichen Forschungen soll nun eine industrielle Produktionslage für ReFuels bei Karlsruhe errichtet werden. Die Karlsruher Raffinerie MiRo möchte dies gerne umsetzen. Die Kapazität soll hier bei 50.000 Tonnen pro Jahr liegen. Das Ziel ist es hierbei weiterhin am Kraftstoff zu forschen und den ReFuels“-Anteil an den Kraftstoffmischungen in bestehenden Kraftstoffnormen steigern und so irgendwann zum „ReFuels-Reinkraftstoff“ zu gelangen. Laut dem KIT müssen die Produktionsanlagen besonders im südlichen Raum errichtet werden, um den flächendeckenden Einsat von erneuerbaren Kraftstoffen zu sichern.

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CO2 Einsparung beim Einsatz von reFuels

Nach den durchgeführten Tests des KIT lagen die CO2 Einsparungen des synthetischen Kraftstoffes bei 22 bis 81 Prozent. Der Wert variiert, da die verwendete Energiequelle, der eingesetzte Ausgangsstoff und das Mischungsverhältnis eine wichtige Rolle spielen. Zwar spart ein Elektroauto im Idealfall 87 Prozent CO2 ein, jedoch müsse für die Verwendung von reFuels keine neue Infrastruktur geschaffen werden und bestehende Fahrzeuge könnten weiter genutzt werden.

Aus der Forschung des KIT ist nun ein konkretes Projekt entstanden, bei dem rund 100 Millionen Euro in den Bau einer Produktionsanlage für ReFuels investiert werden soll. Die Kapazität soll hier bei 50.000 Tonnen pro Jahr liegen.

Mangel: Grüner Wasserstoff nicht genügend vorhanden

Das Problem des gesamten Verfahrens ist, dass die Produktion nur wirklich klimaneutral ist, wenn grüner Wasserstoff genutzt wird. Dieser steht bisher nur nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung und Deutschland wird es in Zukunft nicht möglich sein diesen Bedarf zu decken. Aus diesem Grund muss der Strom aus Ländern mit viel Sonne und Wind genutzt werden, wie zum Beispiel aus Spanien oder Marokko. Porsche geht mit seiner Pilotanlage in Chile den direkten Weg und nutzt den dort vorhandenen günstigen Solarstrom, um die reFuels zu produzieren.

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Bereits im Sommer dieses Jahres wurden eFuel-Vorgaben für die Luft- und Schifffahrt festgelegt. Die neuen Beschlüsse des Parlaments sind der Startschuss für den Markthochlauf hochwertiger Energieträger. Nun können auch endlich die Produktion für eFuels beginnen und Ziel der ganzen Strategie sollte es sein, dass die Wirtschaft die Mindestquoten freiwillig übertreffen will, so Jürgen Roth, eFuel-Alliance-Vorstand.

Die erneuerbaren Energieträger werden aus Sonnen- und Windstrom aus Chile, Australien und anderen warmen Ländern gewonnen. Normalerweise ist Strom nicht speicherbar, doch durch die Speicherung und Veredelung des grünen Stroms wird das sogenannte eFuel transportfähig und kann gespeichert werden. Auch in Europa können eFuels mithilfe von Strom aus Wasserkraftwerken oder Offshore-Windfarmen hergestellt werden.

Da die eFuels in vielen Regionen der Welt hergestellt werden können sind sie für die EU besonders attraktiv und verringert die Abhängigkeit von einem bestimmten Land. Die eFuels Anerkennung ist besonders für die Erreichung der 2030-Klimaziele im Verkehr wichtig und entscheiden. Denn bei der momentanen Ölknappheit tragen die synthetischen Kraftstoffe als neue Versorgungsquelle für die Energieversorgung bei.

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Der Autohersteller will dann mit einer eigens entwickelten Antriebseinheit an den Start gehen, dabei wird das Projekt in der Niederlassung in Neuburg an der Donau umgesetzt.

Die Formel 1 setzt ab 2026 nicht nur auf hybride Antriebe, sondern auch auf E-Fuels. So möchte man erreichen, bis 2030 klimaneutral zu sein. So sieht Audi den Einstieg genau zum richtigen Zeitpunkt, denn die Formel 1 sowie Audi verfolgen beide eindeutige Nachhaltigkeitsziele, so der Audi-Chef, Markus Duesmann.

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Das Ziel ist es mit dem Projekt in 2025 zu starten. Das Projekt ist ein Pionierprojekt und ein konkreter Schritt in Richtung einer kohlenstoffneutralen Schifffahrtsindustrie, so die Projektpartner. Der Schifffahrtshafen ist einer der ersten der aktiv eine Politik für umweltfreundliche Kraftstoffe verfolgt um bis 2030 einen kohlenstoffneutralen Betrieb zu sichern. Das Projekt wird vom Göteborger Hafen unterstützt.

Der erste Schritt wird es sein, den ersten erneuerbaren Schiffskraftstoff „Made in Sweden“ auf den Markt zu bringen, um mehr Unternehmen zu ermutigen, sich für kohlenstoffneutrale E-Kraftstoffe zu entscheiden. Das Engagement der Schifffahrtsunternehmen für E-Treibstoffe sei ein Beweis für ihr Bestreben, den Übergang zu einer kohlenstoffneutralen Schifffahrt zu beschleunigen, so die fünf Unternehmen.

Projekt Hafen Göteborg: Die Partner freuen sich auf das Pionierprojekt

Stena Line betont, dass sie den Ehrgeiz haben einen klimaneutralen Betrieb zu erreichen und dieser Ehrgeiz durch die neue Partnerschaft nur bestärkt wird.

„Wir können dies nicht allein erreichen – eine strategische Zusammenarbeit über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg ist ein Gewinn für alle Beteiligten an diesem spannenden Projekt“, sagte Niclas Mårtensson, CEO von Stena Line.

Auch DFDS ist die Herstellung eines elektronischen Treibstoffes sehr wichtig.“Mit eMethanol aus dieser Partnerschaft fügt DFDS eine neue Möglichkeit des elektronischen Treibstoffs hinzu, um unser Versprechen einzulösen, bis spätestens 2025 ein umweltfreundliches Schiff zu betreiben“, sagte Torben Carlsen, CEO von DFDS.

Göteborg’s Hafen hat es sich zum Ziel gesetzt die CO2-Emissionen im Hafengebiet um 70% zu reduzieren. „Dies ist ein äußerst wichtiges Ziel für uns, das wir jedoch nicht allein erreichen können. Deshalb freuen wir uns, dass ein Lieferant wie Liquid Wind und engagierte Schiffseigner wie Stena Line und DFDS diese ehrgeizigen Schritte unternehmen, die einen großen Beitrag zur Erreichung dieses Ziels leisten werden“, so Elvir Dzanic, CEO des Göteborger Hafens.

Grüne E-Treibstoffe als Rettung für die Schifffahrt?

Die sogenannten grünen E-Treibstoffe befinden sich derzeit auf dem besten Weg, fossile Brennstoffe für den Schiffsantrieb zu ersetzen und so eine echte Dekarbonisierung in der Schifffahrt durchzuführen.

E-Methanol bietet als Schiffskraftstoff eine Reihe von Vorteilen. Die Anforderungen an die Handhabung sind überschaubarer als bei anderen E-Kraftstoffen und eMethanol-Motoren sind bereits im Handel erhältlich. Hergestellt wird der grüne Treibstoff aus 100% biogenen Quellen in Kombination mit 100 % erneuerbarer Windenergie. Außerdem fügt er der Atmosphäre kein CO2 hinzu.

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Das COMET-Konzept: effiziente OME Produktion

Seit mehreren Jahren arbeitet das Fraunhofer ISE bereits in Zusammenarbeit mit ChemCom Industries B.V. und ASG Analytik an einem effizienten Verfahren für die Produktion von OME. Das COMET-Konzept löst nun endlich das Problem des Wassermanagements indem es die Entfernung des Wassers, nach der OME-Synthese in einer Reaktivdestillationskolonne vornimmt. Durch die Reaktivdestillationskolonne sind deutlich höhere Umsätze sowie Selektivitäten innerhalb der OME-Synthese möglich. Das hat eine Effizienz Steigerung zufolge.

Das neue Verfahren wurde im Sommer 2021 erfolgreich vorgestellt. Hierfür kam eine COMET-Laboranlage zu Einsatz. Diese Anlage ist gekoppelt mit einer industriellen Pilotanlage für Reaktivdestillation und Produktreinigung. Der Vorteil des COMET-Konzept ist, dass die gewünschte Verteilung des OME-Endproduktes gewährleistet werden kann. Denn die Reaktionsbedingungen und das Verhältnis der Reaktionspartner in der reaktiven Destillationskolonne können eingestellt werden.

Erste Produktionsanlage in den Niederlanden geplant

Die erste europäische OME-Produktionsanlage ist nun durch Fraunhofer ISE, ASG und ChemCom im niederländischen Delfzijl geplant und soll vorerst als Referenzanlage dienen und für den erfolgreichen Markteintritt genutzt werden. Zurzeit arbeitet die ASG an Analysemethoden für eine Zertifizierung des OME, denn eine stabile Produktqualität ist für die Marktetablierung sehr wichtig, betont Dr. Thomas Wilharm, Vorstandsvorsitzender der ASG.

Die Verwendung skalierbarer Komponenten ermöglicht einen Produktionsprozess in großem Maßstab und das Wichtige: die Technologie kann in die bestehende Infrastruktur integriert werden. Auch an einer REACH-Zulassung wird derzeit bereits gearbeitet, um so auch den technologischen Grundstein zu legen.

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