Neste soll die Produktion von 500.000 Tonnen SAF in seiner Rotterdamer Raffinerie ermöglichen

Neste wird seine bestehenden Produktionskapazitäten für erneuerbare Energien in Rotterdam ändern, um die Produktion von nachhaltigem Flugkraftstoff (SAF) zu ermöglichen.

 

Durch die Änderungen an der Raffinerie, eine Investition von rund 190 Mio. EUR, kann Neste im Rahmen der vorhandenen Kapazität optional bis zu 500.000 Tonnen SAF pro Jahr produzieren. Neste geht davon aus, dass das Projekt in der zweiten Hälfte des Jahres 2023 abgeschlossen sein wird.

Zusammen mit der laufenden Raffinerieerweiterung des Unternehmens in Singapur wird Neste bis Ende 2023 die Kapazität haben, jährlich 1,5 Millionen Tonnen SAF zu produzieren. Derzeit verfügt Neste über eine jährliche Produktionskapazität für nachhaltigen Flugkraftstoff beträgt 100.000 Tonnen.

Peter Vanacker, Präsident und CEO von Neste, sagte: „Diese SAF-Investition in Rotterdam ist ein weiterer wichtiger Schritt für Neste bei der Umsetzung unserer Wachstumsstrategie, um weltweit führend bei erneuerbaren und zirkulären Lösungen zu werden.

„Wir haben uns verpflichtet, unsere Kunden dabei zu unterstützen, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens bis zu 20 Millionen Tonnen zu senken. Und da die Luftfahrtindustrie nach der Erholung von der COVID-19-Pandemie dort wahrscheinlich wieder auf Wachstumskurs sein wird Es besteht ein wachsender Bedarf und eine wachsende Dringlichkeit, auf luftfahrtbedingte Emissionen zu reagieren. Hier bieten nachhaltige Flugkraftstoffe ein erhebliches Potenzial. “

"Die Luftfahrt befindet sich an einem Wendepunkt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft"

fügte Thorsten Lange hinzu, Executive Vice President für erneuerbare Luftfahrt bei Neste. "Diese Erweiterung unserer SAF-Produktionskapazität wird die Bemühungen der Luftfahrtindustrie unterstützen, ihre Treibhausgasemissionen und die Klimaauswirkungen in den kommenden Jahren zu reduzieren."

 

Quelle: biofuels-news.com

 

 

 

 

 


Brennstoffzelle und Wasserstoffmotor Ingenieure: Alternative Antriebe nicht vorschnell abschreiben

E-Auto-Hersteller setzen meist auf die reine Batterievariante. Technikexperten plädieren für mehr Offenheit gegenüber den Alternativen Brennstoffzelle und Wasserstoffmotor. Doch dafür ist ein Faktor mitentscheidend.

Die aktuellen Kostenvorteile batterieelektrischer Autos sollten nach Meinung von Ingenieuren nicht dazu führen, dass Alternativen wie Wasserstoffantriebe vorschnell abgeschrieben werden. Die Brennstoffzelle und auch der Wasserstoff-Direktverbrenner blieben in puncto CO2-Einsparung und Marktpotenzial wichtige Ergänzungen, sagte der Chef der Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr (IAV), Matthias Kratzsch, zum Internationalen Motorensymposium in Wien – einer unter Experten viel beachteten Konferenz zu Antriebstechniken.

Technologieoffenheit müsse gewährleistet sein, forderte Kratzsch. Die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger und die Ökostromproduktion sollen in den kommenden Jahren ausgebaut werden.

„Aus unserer Sicht konzentriert sich die Debatte zu oft auf das rein batterieelektrische Fahrzeug“, so Kratzsch. Man müsse etwa die gesamte Klimabilanz der verschiedenen Möglichkeiten über den Lebenszyklus des Fahrzeugs vom Rohstoff bis zum Recycling stärker betrachten. Der Autoverband VDA und der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) hatten sich ebenfalls für parallele, weitere Forschungen an Wasserstoffantrieben ausgesprochen.

Brennstoffzellen, in denen Wasserstoff (H2) und Sauerstoff zu Wasser reagieren und die entstehende Energie den Elektromotor antreibt, sind im Straßenverkehr bislang primär in einigen schweren Nutzfahrzeugen wie Bussen im Einsatz. In Pkw ist ihr Anteil noch sehr gering. Hohe Kosten, ein fehlendes dichtes H2-Tankstellennetz und der insgesamt geringere Wirkungsgrad werden zu den Hauptgründen dafür gezählt.

Außerdem muss Wasserstoff selbst erst mit viel elektrischer Energie durch Aufspaltung von Wasser oder aus Kohlenwasserstoffen gewonnen werden. Wie bei dem Strom, mit dem Batterieautos „betankt“ werden, sollte im Interesse einer möglichst geringen CO2-Entstehung Ökostrom eingesetzt werden. Dieser müsste in großem Maßstab verfügbar sein.

Eine IAV-Arbeitsgruppe entwickelte nun auf Grundlage des erwarteten deutschen Strommixes im Jahr 2030 und mit Daten des Umweltbundesamtes Szenarien zur Klimabilanz und Wettbewerbsfähigkeit der Antriebe. Ein Ergebnis: Nimmt man den Lebenszyklus des Autos als Maßstab, dürften sich zumindest auch für größere SUVs Vorteile beim Einsatz „grünen“ Wasserstoffs ergeben. Dies müsse die gleichzeitige Nutzung reiner Batteriewagen gar nicht schmälern. „Mit allen drei untersuchten Antriebsvarianten ließe sich der CO2-Fußabdruck im Verkehrssektor 2030 deutlich reduzieren“, so Studienleiter Marc Sens. „Dabei ist ein Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb je nach untersuchter Klasse ähnlich klimafreundlich wie ein rein batterieelektrisches Mobil.“

Wasserstoffmotoren könnten zudem auch bei geringerem Wirkungsgrad recht schnell in Serienreife kommen – „und das sowohl für schwere Pkw als auch für Nutzfahrzeuge“.

Laut den Schätzungen wäre es möglich, dass die Antriebe bei entsprechender Weiterentwicklung und je nach Produktionsbedingungen konkurrenzfähig zum Batterie-E-Antrieb werden. Umgekehrt hätten im Schwerlastbereich auch rein akkubetriebene Modelle Chancen. Es komme auf eine Mischung der Varianten an.

Die Berechnungen sind allerdings von vielen Randbedingungen abhängig. Wesentlich ist laut IAV etwa „ein schneller Ausbau der erneuerbaren Energieproduktion“ – und die Frage, ob Wasserstoff und Batteriezellen in Deutschland hergestellt werden. Für H2-Autos sind die bisherigen Kosten wegen des großen Strombedarfs und der langen Kette von der Rohstofferzeugung bis zum Betrieb des Wagens noch recht hoch.

 

Quelle: WirtschaftsWoche.de


Warum Auto-Enthusiasten E-Fuels lieben

Berichtet man Autoliebhabern von E-Fuels, den neuartigen synthetischen Kraftstoffen, leuchten meist sofort die Augen auf. eFUEL-TODAY erklärt, woran das liegt.

Nun, der Hauptgrund dürfte ganz einfach sein: Alternative Kraftstoffe ermöglichen es, den Motor-Enthusiasten ihr geliebtes Fahrzeug in Zukunft weiter zu fahren – und zwar klimaneutral. Denn auch die Fans von Automobilen wollen unser Klima schützen. Wenn sie dabei gleichzeitig weiterhin ihrer Leidenschaft nachgehen können, umso besser.

Der zweite wichtige Grund: Elektroautos machen zwar spätestens ab Tempo 30 jede Menge Geräusche, meist jedoch eher unangenehme. Das Pfeifen des Windes, das Abrollgeräusch der Reifen, das Knarren von Sitzen und Innenausstattung – alles akustische Wortmeldungen des elektrischen Automobils, aber eben keine, die eine Gänsehaut hervorrufen oder Freude bereiten.

Ganz anders hingegen reagieren viele Autoliebhaber auf das Geräusch, das ihr Verbrennungsmotor macht. Es gehört wie das Spüren von Beschleunigungskräften und das haptische Feedback über das Lenkrad zum Gesamterlebnis Autofahren. Dazu muss man weder einen 12-Zylinder fahren noch das eigene Auto besonders laut sein. Echte Autofans wollen ja nicht ihre Umwelt nerven, sondern einfach Spaß beim Fahren verspüren.

Dr. Morad Ghaemi ist Neurologe, Gutachter und Psychiater in Köln und selbst ein großer Freund von Sportwagen. Er erklärt:

„Geräusche haben evolutionär natürlich vor allem eine Warnfunktion. Viele Gefahren kündigen sich durch entsprechende Klänge an: der knurrende Hund oder der donnernde Himmel etwa. Aber es gibt eben auch eine andere Dimension des Geräusches, eine, in der der Sound zu einem Glücksgefühl führt. Bei Autoliebhabern ist dies unbestritten der Klang des Verbrennungsmotors, besonders des benzinbetriebenen bei Sportwagen. Vom Mini mit 200 PS über den alten Elfer bis hin zum 12-Zylinder-Ferrari – viele Autofans wollen auf den Motorenklang einfach nicht verzichten.“

Ein dritter und ganz praktischer Grund für die E-Fuel-Begeisterung ist das einfache Betanken des eigenen Autos mit den neuartigen Kraftstoffen. Das funktioniert ganz genauso wie bislang die Befüllung mit Diesel oder Benzin und ist in Minutenschnelle erledigt – ganz im Gegensatz zum Aufladen eines Elektroautos.

Ein letzter, aber für den ein oder anderen vielleicht entscheidender Grund für die Liebe zum Verbrennungsmotor ist die unvergleichliche Flexibilität, die auch bei der Nutzung von E-Fuels zu 100 Prozent erhalten bleibt. Spontane Wochenendausflüge, mitternächtliche Spaßfahrten, Urlaubsreisen oder die Nutzung eines einzigen Autos von mehreren Personen am selben Tag – alles Dinge die Elektromobilität noch nicht oder zumindest nur begrenzt und mit Aufwand verbunden zu leisten vermag.

Mal eben noch da hin, oder einen Umweg fahren, einfach, weil die Strecke schöner ist, der Spontanbesuch eines Freundes – Autofans lieben ihre Freiheit und das spontane Leben, das eben nur ein Automobil ermöglicht. Mit E-Fuels bleibt im Prinzip alles so, wie es heute ist – nur dass eben gleichzeitig das Klima geschont wird. Kein Wunder, dass echte Autoliebhaber es kaum erwarten können, bis die alternativen Kraftstoffe flächendeckend verfügbar sind.

Zudem sollte man die Bedeutung des Automobils als Kulturgut erwähnen. Viele Menschen freuen sich, wenn sie ein schönes oder gar seltenes Auto auf der Straße sehen. Mit E-Fuels können wir sicherstellen, dass sogar Oldtimer weiterhin fahren können und gleichzeitig unser Klima schonen. Eine echte Win-win-Situation für alle echten Autoliebhaber.

Zu guter Letzt hat Dr. Ghaemi hat eine weitere Erklärung für die Liebe zum Verbrennungsmotor, eine, die weit in unsere gemeinsame Vergangenheit schaut:

„Verbrennungsmotoren sind vielleicht auch deswegen so faszinierend, weil sie ein Stück weit für den menschlichen Fortschritt an sich stehen. Sie symbolisieren Feuer und sind damit etwas Mystisches, Geheimnisvolles und Analoges – im Gegensatz zu einem Elektromotor, der sich eher kalt und digital anfühlt. Die Beherrschung des Feuers ist ja der Anfang menschlichen Fortschritts und menschlicher Kultur, ein echter Meilenstein in unserer eigenen Entwicklung als Spezies. Ein Verbrennungsmotor knüpft sinnlich direkt daran an.“

 

Quelle:  efuel.today


Neuer Kraftstoff für alle Ottomotoren

Bosch hat mit VW und Shell einen neuen Ottokraftstoff entwickelt. Er heißt Blue Gasoline, enthält bis zu 33 Prozent erneuerbare Anteile und reduziert den CO2-Ausstoß um 20 Prozent.

Für die Firmenflotte nutzt Bosch bereits seit 2018 den Dieselkraftstoff R33 Blue Diesel, den es auch an einigen regulären Tankstellen gibt. Nun legt das Unternehmen in Kooperation mit Shell und Volkswagen das Ottokraftstoff-Pendant namens Blue Gasoline nach. Eingeführt wird dieser zunächst auch an den Werkstankstellen von Bosch, im Laufe des Jahres soll der neue Sprit dann aber durch reguläre Zapfpistolen fließen. In einem Rechenbeispiel erläutert Bosch, dass mit einer Flotte von 1.000 VW Golf 1.5 TSI bei jeweils 10.000 Kilometern Laufleistung pro Jahr von der Quelle bis zum Rad rund 230 Tonnen an CO2 jährlich eingespart werden können.

Die Zusammensetzung aus bis zu 33 Prozent erneuerbaren Anteilen, spart pro Kilometer bis zu 20 Prozent CO2 verglichen mit herkömmlichen Kraftstoffen und bei Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette von der Quelle bis zum Rad. So wird unter anderem ISCC-zertifiziertes (International Sustainability and Carbon Certifikation) Naphta beigemengt. Ein Stoff, der aus dem Nebenprodukt Talöl gwonnen wird, das bei der Herstellung von Zellstoff, etwa für Papier, anfällt.

Besondere Eignung für PHEVs

Wegen seiner Lagerstabilität soll sich der neue Kraftstoff besonders für Plug-In-Hybride eignen, sagt Sebastian Willmann, Leiter der Verbrennungsmotorenentwicklung bei Volkswagen. Damit ist gemeint, dass die Hybrid-Fahrzeuge dank größer werdender Batterien über immer weitere Teile rein elektrisch betrieben werden können, und der Kraftstoff über einen längeren Zeitraum ungenutzt im Tank herumschwappt. Tanken kann den nach EN 228/E10 genormten Kraftstoff aber jeder Verbrenner, der auch für E10 freigegeben ist. An den deutschen Zapfsäulen soll sich Blue Gasoline preislich bei den Premium-Varianten, wie beispielsweise Shell V-Power, ansiedeln.

Als einen Ersatz für den weiteren Ausbau der Elektromobilität will Bosch den neuen Ottokraftstoff allerdings nicht verstanden wissen. Er diene vielmehr als Ergänzung für den Einsatz in Bestandsfahrzeugen und in allen Verbrennern, die es in den kommenden Jahren noch geben wird. Das sieht übrigens auch Porsche so, deshalb testen die Zuffenhausener ab 2022 die Produktion von E-Fuels in Chile.

Bosch hält an der Entwicklung neuer Kraftstoffe fest und bringt noch in diesem Jahr das "Blue Gasoline" für Ottomotoren an deutsche Tankstellen. Damit sollen Benziner bis zu 20 Prozent CO2 pro Kilometer einsparen können. Dafür müssen die Fahrer verglichen mit dem bekannten E10 oder Super 95 beim Literpreis etwas drauflegen. Der saubere Sprit wird preislich in der Premiumregion von Shell V-Power und Co. liegen.

 

Quelle: auto-motor-und-sport.de


Klares Bekenntnis zur wasserstoffbasierten Brennstoffzelle

Klares Bekenntnis zur wasserstoffbasierten Brennstoffzelle für Fernverkehrs-Lkw und darüber hinaus! Die Daimler Truck AG und die Volvo Group, zwei führende Unternehmen der Nutzfahrzeugindustrie, haben heute die Strategie für ihr neues Brennstoffzellen-Joint Venture cellcentric vorgestellt.

Das Vorhaben soll nun sogar beschleunigt werden! cellcentric hat die Ambition, einer der weltweit führenden Hersteller von Brennstoffzellensystem zu werden.

Dafür plant das Unternehmen eine der größten Serienproduktionen von Brennstoffzellensystemen in Europa aufzubauen. Der Produktionsstart ist für 2025 vorgesehen. Die Daimler Truck AG und die Volvo Group fordern einen einheitlichen regulatorischen Rahmen in der EU, um die Einführung von wasserstoffbasierten Brennstoffzellen schneller voranzutreiben. Dieser soll der Technologie zudem Kostenparität gegenüber konventionellen Antrieben ermöglichen und sie dadurch für Lkw-Kunden zu einer wirtschaftlichen Alternative machen. Denn aktuell sind "CO2-neutrale" Lkw erheblich teurer als konventionelle Fahrzeuge. Daher ist ein politischer Rahmen nötig, der sowohl Nachfrage als auch Wirtschaftlichkeit sicherstellt. Die Daimler Truck AG und die Volvo Group befürworten Anreize für CO2-neutrale Technologien sowie ein Besteuerungssystem auf Basis von CO2- und Energiegehalt; ein Emissionshandelssystem könnte eine weitere Option sein.

Daimler und Volvo fordern zahlreiche Hochleistungs-Wasserstofftankstellen

Um jenes Ziel zu erreichen fordern nun große Lkw-Hersteller den Aufbau von rund 300 Hochleistungs-Wasserstofftankstellen für schwere Nutzfahrzeuge bis 2025 und von rund 1.000 Wasserstoff-Tankstellen bis spätestens 2030 in Europa.

Martin Daum, Vorsitzender des Vorstands der Daimler Truck AG und Mitglied des Vorstands der Daimler AG: „Elektrische Lkw mit wasserstoffbasiertem Brennstoffzellenantrieb werden eine Schlüsseltechnologie für den CO2-neutralen Transport der Zukunft sein. In Kombination mit rein batterieelektrischen Antrieben können wir unseren Kunden je nach Anwendungsfall so die besten lokal CO2-neutralen Alternativen anbieten. Allein mit batterieelektrischen Lkw wird dies nicht möglich sein. Gemeinsam mit unserem Partner, der Volvo Group, stehen wir voll und ganz hinter unserem Brennstoffzellen-Joint Venture cellcentric und treiben die Entwicklung der Technologie sowie die Vorbereitung der Serienproduktion mit Hochdruck voran. In Bezug auf die notwendige Wasserstoffinfrastruktur ist grüner Wasserstoff langfristig der einzig sinnvolle Weg.“

Martin Lundstedt, CEO der Volvo Group: „Es ist unser aller Priorität, die Ziele des Pariser Abkommens spätestens bis 2050 zu erreichen und somit CO2-neutral zu werden.

Wir sind davon überzeugt, dass die wasserstoffbasierte Brennstoffzellentechnologie eine wichtige Rolle bei der Erreichung dieses Meilensteins spielen wird. Uns ist jedoch auch klar, dass es dabei um mehr als nur die Elektrifizierung von Maschinen und Fahrzeugen geht. Es bedarf einer breiteren Zusammenarbeit zwischen öffentlichen und privaten Akteuren, um die notwendige Technologie und Infrastruktur zu entwickeln. Deshalb fordern wir ein gemeinsames Vorgehen von politischen Entscheidungsträgern und Regierungen auf der ganzen Welt, um die wasserstoffbasierte Brennstoffzellentechnologie zum Erfolg zu führen. Partnerschaften wie cellcentric sind für uns von entscheidender strategischer Bedeutung, um den Straßengüterverkehr zu dekarbonisieren.“

 

Quelle: mercedes-fans.de  29.03.2021


RWTH Aachen: Forschungskosmos - Auf ins grüne Zeitalter

CO₂-neutrale Kraftstoffe für eine nachhaltige Mobilität: Forschung im Exzellenzcluster "The Fuel Science Center"

Eine der wichtigsten globalen Herausforderungen für eine nachhaltige Zukunft ist die weltweite Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen, insbesondere von CO₂. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Primärenergiequellen und der Rohstoffwechsel von fossilen zu alternativen Kohlenstoffquellen gelten als die wichtigsten Beiträge, um einen geschlossenen anthropogenen Kohlestoffkreislauf, die Defossilisierung, zu erreichen. Für diesen Wandel spielen synthetische flüssige Energieträger eine entscheidende Rolle, weil (i) sie eine effiziente Speicherung fluktuierender Energie aus erneuerbaren Quellen in großen Mengen ermöglichen, (ii) eine hohe Energiedichte mit einfacher Verteilung verbinden, (iii) sie ihre Anwendung und Handhabung in robusten Technologien und Infrastrukturen etabliert ist und (iv) sie eine Schnittstelle der energetischen und chemischen Wertschöpfungskette darstellen.

Um alle Dimensionen der Nachhaltigkeit zu adressieren, müssen Antriebssysteme, die auf der Verbrennung erneuerbarer Kraftstoffe basieren, die Grenzen heutiger Motorentechnologien überwinden und die reduzierte Kohlenstoffintensität der Produktion mit einer Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades sowie der lokalen Schadstoffemissionen verbinden [Si14].

Bei den Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zu erneuerbaren Kraftstoffen wurden große Fortschritte bei Bio-Kraftstoffen erzielt, die hauptsächlich durch Fermentation und in chemischen Prozessen hergestellt werden [Le17]. Neuere Ansätze konzentrieren sich auf E-Fuels, die durch CO₂-Umwandlung unter Verwendung von "grünem Wasserstoff" aus der Wasserelektrolyse gewonnen werden [Ar18]. Für beide Konzepte gibt es Technologien mit hohem Reifegrad, die auch kurzfristig wesentliche Beiträge zur Senkung der CO₂- Emission beitragen können. Während die "Bio-Kraftstoffe" und "E-Fuels" bisweilen als konkurrierende technologische Konzepte wahrgenommen werden, zeigen detaillierte Studien zu zukünftigen Energieszenarien, dass langfristig nur die integrierte Nutzung aller alternativen Kohlenstoff-Rohstoffe die chemische Umwandlung von erneuerbarer Energie in für den Mobilitätssektor relevanten Größenordnungen ermöglicht [Ac17]. Die Grundlagenforschung im Fuel Science Center (FSC) fokussiert daher auf Biohybrid-Kraftstoffe [Be19]. Die erhöhte Vielfalt an möglichen molekularen Strukturen solcher Komponenten bietet die Möglichkeit zum Kraftstoffdesign für innovative Motortechnologien, um so eine CO₂-neutrale und emissionsfreie Mobilität unter weitgehender Nutzung bestehender Infrastrukturen zu ermöglichen [De18].

Chemische Energieträger bilden einen zentralen Nexus, um erneuerbare Energien mit materiellen Wertschöpfungsketten zu verbinden [Sch15]. Um die daraus resultierenden, sich dynamisch verändernden Grenzen über die Technosphäre hinaus zu berücksichtigen, ist eine integrierte Systemperspektive erforderlich. Methodische Ansätze zur Bewertung und vorausschauenden Analyse von Umweltauswirkungen, wirtschaftlicher Tragfähigkeit und gesellschaftlicher Relevanz müssen entwickelt werden, um eine unmittelbare Rückkopplung für technische Entwicklungen zu etablieren.

DAS FUEL SCIENCE CENTER SCHAFFT GRUNDLAGENWISSEN UND NEUARTIGE WISSENSCHAFTLICHE METHODEN FÜR DIE ENTWICKLUNG NACHHALTIGER TECHNISCHER LÖSUNGEN ZUR NUTZUNG VON ERNEUERBARER ENERGIE UND ALTERNATIVEN KOHLENSTOFFQUELLEN IN FLÜSSIGEN ENERGIETRÄGERN FÜR CO₂-NEUTRALE UND NAHEZU SCHADSTOFFFREIE ANTRIEBSSYSTEME.

Das Fuel Science Center verfolgt dazu einen fundamental neuen Forschungsansatz und bietet den idealen strukturellen Rahmen, um die notwendige experimentelle und theoretische Basis zu schaffen. Es baut auf den wissenschaftlichen und methodischen Errungenschaften des Exzellenzclusters "Tailor-Made Fuels from Biomass" (TMFB) auf und erweitert dessen interdisziplinären Ansatz, indem es unterschiedlichste Forschungsbereiche der Natur-, Ingenieur- und Sozialwissenschaften in einer kohärenten Forschungsstruktur zusammenführt. Durch die Partnerschaft der RWTH Aachen University mit komplementären Kompetenzen und Infrastrukturen der Max-Planck-Institute für Kohlenforschung und für Chemische Energiekonversion sowie dem Forschungszentrum Jülich ergibt sich ein einzigartiges Forschungsumfeld: The Fuel Science Center.

VISION & MISSION

Die Grundlagenforschung des Exzellenzclusters schafft die Basis für die integrierte Umwandlung von erneuerbarer Elektrizität mit biomassebasierten Rohstoffen und CO₂ zu flüssigen Energieträgern mit hoher Energiedichte (Biohybrid-Kraftstoffe), die eine hocheffiziente und saubere Verbrennung ermöglichen. Die angestrebten Prozesse und Aggregate werden hochflexibel sein, um die Effizienz unter zeitlichen Schwankungen und regionalen Unterschieden in der Rohstoff- und Energieversorgung zu maximieren. Die Entwicklungen zielen auf Komplementarität und Synergie mit anderen Komponenten des Energiesystems und der stofflichen Wertschöpfungskette. Die angestrebten Konzepte werden an den gesellschaftlichen Bedürfnissen ausgerichtet und auf ihre Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit hin analysiert, wobei insbesondere die scheinbar widersprüchlichen Grenzen der Größenordnung des Kraftstoffsektors und der dezentralen Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien und Rohstoffen berücksichtigt werden. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse stellen die Grundlage für anpassungsfähige Produktions- und Antriebstechnologien unter dynamischen Systemgrenzen dar.

BIOHYBRID-KRAFTSTOFFE

Im FSC werden die molekularen und ingenieurtechnischen Grundlagen geschaffen, um flüssige Energieträger, die als Biohybrid-Kraftstoffe definiert werden, über integrierte (elektro-) katalytische Transformationen von Biomasse und CO₂ herzustellen. Verarbeitungsrouten, die beide Kohlenstoffquellen gemeinsam ausnutzen, eröffnen die Möglichkeit, die Kohlenstoff-Effizienz für die Gewinnung von erneuerbarem Strom durch Speicherung in den chemischen Bindungen flüssiger Energieträger zu maximieren. Bestimmte etablierte Zielstrukturen können prinzipiell sowohl aus Biomasse als auch aus CO₂ gewonnen werden (z. B. kurzkettige Alkohole) und bieten das Potenzial, bei optimaler regionaler oder zeitlicher Rohstoffbalance zu den gleichen Produkten zu gelangen. Die synthetische Kombination von aus Biomasse gewonnenen Zwischenprodukten mit CO₂ eröffnet den Zugang zu neuen Klassen von Molekülstrukturen, die zusätzliche Optimierungsparameter bieten. Die erforderliche selektive Umsetzung von CO₂ unter gleichzeitiger Reduktion und Bindungsbildung ist eine der großen wissenschaftlichen Herausforderungen in der Katalyse und Biokatalyse. Insbesondere die Kombination solcher Transformationen mit den De- und Refunktionalisierungsprozessen biobasierter Substrate ist bis heute kaum erforscht. Das Design von maßgeschneiderten Bio-, Chemo- und Elektrokatalysatoren mit multiplen Funktionalitäten und deren Implementierung in integrierte Produktionsprozesse ist daher ein besonderer Schwerpunkt des FSC. Die Nutzung erneuerbarer Energien als treibende Kraft für chemische Reaktionen mittels Wasserstoff oder Elektrochemie erfordert sprunghafte Innovationen in der Reaktions- und Verfahrenstechnik, bei denen Grenzflächenprozesse zwischen strukturierten Feststoffen, funktionalen Flüssigphasen und reaktiven Gasen entschlüsselt und kontrolliert werden müssen.

MOLEKULAR KONTROLLIERTE BRENNVERFAHREN.

Das im FSC angestrebte integrierte Molekular- und Maschinendesign nutzt die molekulare Vielfalt von Biohybrid-Kraftstoffen, um die inhärenten Grenzen fossil betriebener Motortechnologien zu überwinden und fortschrittliche Verbrennungsmotoren als wesentliche Komponenten in einem diversifizierten Mobilitätssektor zu etablieren. Das Erkennen der Zusammensetzung und molekularen Struktur des Energieträgers als entscheidender Designparameter eröffnet attraktive Möglichkeiten für fortschrittliche Motorkonzepte. Die Verbrennung von Kraftstoffen ist jedoch eines der kompliziertesten Phänomene, bei dem komplexe Grenzflächen-, hydrodynamische und chemische Mechanismen gleichzeitig auf einer Vielzahl von Zeit- und Längenskalen zusammenwirken. Die Entwicklung anspruchsvoller experimenteller Methoden muss mit fortschrittlichen Modellierungs- und Simulationstechniken gekoppelt werden, um die komplexen Prozesse zu entschlüsseln. Auf dieser Basis ermöglichen die molekularen Eigenschaften von Biohybrid-Kraftstoffen letztlich die angestrebten molekular kontrollierten Verbrennungssysteme. Ziel des FSC ist es, den thermo-dynamischen Wirkungsgrad um 20 % gegenüber heutigen Motoren zu steigern, wodurch der Kraftstoffverbrauch im Straßenverkehr bei hybridisierten Antriebssträngen um 50 % gesenkt werden soll. Gleichzeitig werden die gesamten Schadstoffemissionen um mehr als 80 % gegenüber den aktuellen europäischen Grenzwerten im realen Fahrbetrieb gesenkt. Über die On-Road-Anwendungen hinaus werden sich die gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse auf eine breite Palette von Technologien für Off-Road-Anwendungen, die Mobilität auf dem Wasser und in der Luftfahrt auswirken.

NACHHALTIGE MOBILITÄT.

Das FSC integriert den technologischen Fortschritt in eine erweiterte Systemperspektive, die eine vorausschauende Bewertung der Umweltauswirkungen, der wirtschaftlichen Tragfähigkeit und der gesellschaftlichen Relevanz neuartiger Kraftstoff-Wertschöpfungsketten ermöglicht. Der Übergang zu neuartigen flüssigen Energieträgern für fortschrittliche Antriebssysteme ist nicht nur eine technologische Herausforderung, sondern betrifft direkt die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit und wird letztlich durch die gesellschaftliche Akzeptanz entschieden. Während die Technologieentwicklung üblicherweise zuerst und unabhängig durchgeführt wird, integriert das FSC die Bewertung der Nachhaltigkeit und der gesellschaftlichen Akzeptanz aller relevanten Stakeholder-Gruppen sowie die politischen Implikationen. Emissionen und (Öko-)Toxikologie der Kraftstoffkandidaten werden frühzeitig bewertet, um die Zusammenhänge zwischen der Molekülstruktur und den Eigenschaften ex ante zu entschlüsseln. Die Wertschöpfungsketten werden dann gemeinsam auf Kosten und Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus von der Produktion bis zum Antrieb optimiert und spiegeln die Wechselwirkungen zwischen dem Strom- und dem Mobilitätssektor wider, wobei die verfügbaren Ressourcen zu jedem Zeitpunkt bestmöglich genutzt werden. Die daraus resultierenden Leistungsindikatoren zur Nachhaltigkeit und öffentlichen Wahrnehmung von Kraftstoffen und deren Wertschöpfungsketten werden iterativ in die Technosphärenforschung zurückgeführt.

VON MOLEKÜL BIS ZUM GESAMTSYSTEM

Inspiriert von den gewaltigen wissenschaftlichen Herausforderungen, die sich aus der gemeinsamen Vision und den oben skizzierten Zielen ergeben, definiert das FSC seine wissenschaftlichen Ziele, um grundlegende Aspekte der Produktion und des Antriebs von der molekularen Skala bis hin zur Systemebene integriert zu behandeln. Diese fortschrittliche Perspektive der Zusammenarbeit nach Maßstäben und nicht nach Disziplinen oder einzelnen Technologien führt zu Synergien und gegenseitiger Bereicherung von wissenschaftlichen Konzepten und Methoden.

STRUKTURSCHAFFEND

Nachwuchs Wissenschaftlerinnen sind das Rückgrat der Forschungskultur und -Leistungen im FSC und an der RWTH. Investitionen in die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und deren Forschungskompetenzen sind der Schlüssel für eine schnelle und nachhaltige Entwicklung neuer Forschungsfelder. Das FSC unterstützt daher sowohl die akademische als auch die wissenschaftliche Entwicklung junger WissenschaftlerInnen. Die akademische Entwicklung erfolgt unter dem Dach des RWTH Center for Young Academics, das eine universitätsweit einheitliche Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses gewährleistet. Die wissenschaftliche Entwicklung erfolgt in einer eigenen FSC Research School.

Die im Cluster aktiven Nachwuchs Wissenschaftlerinnen sind über ihre disziplinären Forschungsarbeiten hinaus in interdisziplinäre Teams eingebunden. Die Translation der Grundlagenforschung in Richtung Umsetzung wird in weiterführenden Projekten und Spin- off-Aktivitäten verfolgt. Das Fuel Science Center lebt damit in besonderer Weise das Motto der RWTH Aachen zu ihrem 150-jährigen Bestehen: Lernen. Forschen. Machen.


Die Kraftstoffe der Zukunft: OME als Diesel-Alternative

Synthetische Kraftstoffe wie OME können CO₂-Emissionen deutlich senken. Am TUM Campus Straubing zeigen Ingenieure die Herstellung von OME mit einer Demonstrationsanlage.

Weltweit sind sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einig: Sollten die Länder ihre Ausstöße des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) nicht drastisch reduzieren, wird die Erderwärmung mit ihren verheerenden Folgen nicht aufzuhalten sein. Vor allem im Verkehr lässt sich CO₂ einsparen, das bei der Verbrennung der fossilen Kraftstoffe entsteht. Eine Alternative zum fossilen Dieselkraftstoff ist OME (Oxymethylenether) auf nachhaltiger Rohstoffbasis. Um Komponenten für das ungiftige OME herzustellen, hat Prof. Dr.-Ing. Jakob Burger, Leiter der Professur für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, vor Kurzem eine Demonstrationsanlage am Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit der Technischen Universität München (TUM) errichtet. Prof. Burger und sein Team forschen seit Längerem an der Umsetzung von synthetischen Kraftstoffen (sogenannte "SynFuels") wie OME für das Transportwesen.

Deutlich weniger Treibhausgase.

Der Bau der Anlage ist Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2019 gestarteten Projekts "Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe" (NAMOSYN). Dem NAMOSYN-Konsortium gehören 39 Industrie- und Forschungspartner an, das Projekt besitzt ein Volumen von etwa 20 Millionen Euro. NAMOSYN hat zum Ziel, synthetische, nachhaltig produzierte und nutzbare Kraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren zu entwickeln. Das beim Fahren emittierte CO₂ wird zuvor aus anderen Quellen extrahiert. So werden in der Gesamtbetrachtung deutlich weniger Treibhausgase freigesetzt. OME gilt als ein ganz besonderer Treibstoff: Er unterscheidet sich in seiner chemischen Struktur von herkömmlichen erdölbasierten Kraftstoffen durch integrierten Sauerstoff. OME verbrennt dadurch praktisch rußfrei und somit extrem schadstoffarm. Zudem ist OME biologisch abbaubar und lässt sich aus einer beliebigen Kohlenstoffquelle herstellen. Dazu zählen biogene Rohstoffe sowie CO₂, das aus Industrieanlagen zur Reduzierung von Emissionen isoliert wird. Bei OME handelt es sich um eine Gruppe von Stoffen – etwa vergleichbar mit den Bestandteilen von Erdöl –, von denen nur ein bestimmter Teil für die Kraftstoffanwendung geeignet ist. Die neue Demonstrationsanlage am TUM Campus Straubing produziert genau diese Komponente.

Wasser als einziges Nebenprodukt.

Die Anlage ist die erste in Europa, die kontinuierlich OME produzieren kann, und realisiert den neuartigen "OME Technologies Prozess" im Technikumsmaßstab. Sie besteht aus drei Teilen: einem Reaktor zur OME-Synthese, einem rund zehn Meter hohen Destillationsmodul, das OME abtrennt und reinigt, sowie einer Membraneinheit des Projektpartners DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, um Wasser auszuschleusen. Wasser entsteht als einziges Nebenprodukt im Prozess. Der TUM Campus Straubing hat das Prozesskonzept zusammen mit den Partnern der TU Kaiserslautern und der von Prof. Burger mitgegründeten Firma OME Technologies GmbH in den vergangenen Jahren entwickelt und ausgearbeitet. Alle Anlagenteile sind nun aufgebaut, die Messtechnik kalibriert. Aktuell werden noch letzte Testreihen an den Einzelmodulen durchgeführt, 2021 ist dann ein kontinuierlicher Dauerbetrieb der Gesamtanlage geplant. "Die Demonstrationsanlage ist der letzte und wichtigste Meilenstein vor der industriellen Umsetzung der Kraftstoffsynthese im Produktionsmaßstab", sagt Prof. Burger.

Quelle: Zeit.de Ein Beitrag des Campus Straubing der Technischen Universität München.


E-Fuels - Der Sprit von morgen für Verbrenner - Diesel und Benziner retten

Es ist immer noch eine Black Box in Deutschland. Vielen ist dieses Thema unbekannt. Vielen sogar unheimlich. Diesel und Benzin, das nicht aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird, sondern aus Wasserstoff und Kohlenstoff und das dann auch noch klimafreundlich?

Den Verbrenner CO2-neutral fahren, sein Auto weiterhin lieben und dabei auch an die Umwelt denken, ist kein Widerspruch.

In Deutschland sind 47 Millionen Pkw mit Verbrennungsmotor zugelassen. Ohne Einschränkung. Über Jahre und Jahrzehnte. Der Diesel wurde jahrzehntelang als fortschrittliches und umweltfreundliches Fahrzeug von Industrie und Politik angepriesen. Was er im Übrigen auch ist. Es braucht also eine Lösung im Fahrzeugbestand und nicht nur in einer neuen Flotte. Der Grund dahinter ist einfach: Mit dem Pariser Klimaabkommen hat man sich auf Klimaschutzziele verständigt. Fossile Energie soll durch regenerative Energie ersetzt werden. Das bedeutet: Schiffe dürfen dann nicht mehr mit Schweröl fahren, Flugzeuge nicht mehr mit Kerosin fliegen und Fahrzeuge natürlich nicht mehr mit Verbrennungsmotoren. Zielpunkt ist das Jahr 2050. Wer die EU kennt, der weiß aber, dass man das lieber heute statt morgen umsetzen würde. Es wird somit nicht besser.

Was aber, wenn es morgen einen Kraftstoff geben würde, der sauber verbrennt, bezahlbar und klimaneutral hergestellt wird? Genau das sind E-Fuels, sogenannte synthetische Kraftstoffe, und daher muss in diesem Bereich stark geforscht werden und auch stark investiert werden. Ein neues Signal aus der Automobilindustrie kommt auch von Porsche. Der Sportwagenhersteller will den Bau einer Anlage für synthetischen Kraftstoff unterstützen. In Südamerika. Ziel von Porsche ist es dabei, den klimaneutral hergestellten Kraftstoff in einer Erprobungsflotte einzusetzen und zur Anwendungsreife in Bestandsfahrzeugen zu entwickeln. Und was Porsche kann, könnten natürlich auch Volkswagen, BMW oder Daimler.

Daher gilt für uns: Wer es mit dem Umweltschutz ernst meint, kann nicht nur auf die  Neufahrzeuge schauen –

so wie die Grünen, die am liebsten alle Autos verbieten würden – sondern muss auch Lösungen für die 47 Millionen Bestandsfahrzeuge in Deutschland anbieten. Benziner und Diesel könnten weiter produziert, gekauft und gefahren werden. Verbrennungsmotoren, die mit CO2-neutralen, synthetischen Kraftstoffen, d.h. E-Fuels, angetrieben werden, sind daher ein sehr wichtiger Teil einer umweltfreundlicheren Mobilität.

Die Politik ist daher gut beraten sich mit dem Thema kraftvoll auseinander zu setzen und das vor allem auch in den zuständigen Gremien zu platzieren. Dort gibt es augenscheinlich noch den größten Widerstand, weil man um jeden Preis die Elektromobilität für Autos umsetzen möchten. Das ist aber nicht mehrheitlich das, was die Bürger in diesem Land möchten. E-Mobilität wird ein Teil unserer automobilen Mobilität sein, aber wohl nur ein Teil. Am Ende entscheidet der Käufer. Daher wären alle gut beraten sich dieser E-Fuel Technologie zu öffnen.

Deutschland sollte hier nicht die rote Laterne bekommen, weil man wieder einmal eine technologische Entwicklung verschlafen hat, sondern Vorreiter in Sachen klimafreundlicher Mobilität sein.

 

Quelle: mobil-org.de


E-Fuels: Wenn Verbrenner klimaneutral sind.

Der noch weit verbreitete Verbrennungsmotor gilt als Schmuddelkind. Umweltschützer machen ihn mitverantwortlich für den menschengemachten Klimawandel. Doch Forscher und Entwickler haben weiter gedacht als mancher Kritiker. Stichwort: E-Fuels.

Jeder Maschinenbauingenieur weiß schon etwas länger, dass ein sparsamer Diesel modernster Bauart eine bessere Umweltbilanz aufweist als ein leistungsgleiches Elektroauto.

Ob CO2-Rucksack oder Batterieherstellung - ganz so sauber ist die Elektromobilität gegenwärtig noch nicht. Besonders interessant wird das Thema "Verbrennungsmotor und Umwelt" bei Betrachtung der sogenannten E-Fuels: Hierbei handelt es sich um ein Sorte synthetischer Kraftstoffe, die unter Verwendung von Strom aus CO2 und Wasser hergestellt werden.

Auf diese Weise kann jeder Verbrennungsmotor, egal ob Diesel oder Benziner, klimaneutral betrieben werden. Denn es ist der verwendete Kraftstoff, der über die CO2-Bilanz entscheidet, sagen zum Beispiel Experten des Uniti e.V: E-Fuels seien eine zukunftsträchtige klimafreundliche Lösung, wenn sie mittels grünen Stroms aus Wasser und Kohlenstoffdioxid hergestellt werden.

E-Fuels sind klimaneutral, da bei ihrer Nutzung nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie zuvor für ihre Herstellung eingesetzt wurde.

Abgesehen von ihrer Klimaneutralität entsprechen sie in den chemischen Eigenschaften fossilem Benzin und Diesel: Sie haben eine hohe Energiedichte und können leicht transportiert sowie gespeichert werden.

Für Autofahrer bieten E-Fuels damit einige Vorteile im Vergleich zur Elektromobilität: Sie können technisch problemlos in beliebig hohem Anteil fossilen Kraftstoffen beigemischt oder auch in reiner Form verwendet werden. Und das gilt für alle Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Ein aktueller Vergleichstest der Zeitschrift auto, motor und sport zeigte: E-Fuels, die in herkömmlichen Verbrennungsmotoren genutzt werden können, zeigen auch in der Praxis überzeugende Leistungen. Das E-Fuel-Fahrzeug emittierte eine über 40 Prozent niedrigere Partikelmasse und eine über 20 Prozent geringere Partikelmenge im Vergleich zum Super Plus.

Umweltbewusste Autofahrer können also auch zukünftig guten Gewissens auf den bewährten Verbrenner setzen und diesen wie gewohnt an der Zapfsäule tanken.

Da E-Fuels dafür sorgen können, dass sich die CO2-Bilanzen der rund 58 Millionen in Deutschland zumeist mit Verbrennungsmotoren betriebenen Kraftfahrzeuge schnell verbessern lassen, sind die Karten in der Debatte um nachhaltige Mobilität neu gemischt.

 

Quelle: auto-presse.de  Autor: Heinz Stanelle 12.03.2021


E-Fuels: Gamechanger der Energiewende

Um die globalen Klimaziele zu erreichen, führt an einer klimaneutralen Um- und Neugestaltung des Straßenverkehrs- und Wärmesektors kein Weg vorbei. Allguth tritt ausdrücklich für E-Fuels und eine non-fossile Zukunft ein, denn E-Mobilität allein führt nicht zum erreichen der Klimaziele.

Es ist unser Bestreben, klimaneutrale Kraftstoffe zur Verfügung zu stellen. So haben wir nicht nur als erster Mittelständler in Deutschland eine Wasserstofftankstelle eröffnet (weitere sind geplant), sondern treten ausdrücklich für E-Fuels (synthetische Kraftstoffe) ein.

Wir wollen mit Allguth nicht Zaungast, sondern Teil der Veränderung sein und haben viele Ideen für eine positive Zukunft. Hier nehmen wir unsere Verantwortung gegenüber der Öffentlichkeit wahr und treten aktiv mit der Politik in Kontakt, um dabei zu helfen, die Weichen entsprechend zu stellen: Öffnung des Diskurses, politische Leitplanken setzen, Ökologie global betrachten, Akteure zusammenbringen, gezielt investieren und so die Energiewende forcieren.

Mit non-fossilen Energiekonzepten die Energiewende realisieren.

Nur mit der Einbindung fortschrittlicher flüssiger alternativer Kraft- und Brennstoffe auf allen Ebenen wird die Energiewende bis 2050 gelingen. Mit E-Mobilität allein ist dies jedoch nicht zu schaffen. Mit einem ausgewogenen Mix non-fossiler Antriebsarten können zukünftig an die Stelle fossiler Treibstoffe vor allem sogenannte E-Fuels treten: strombasierte, synthetische Treibstoffe, die aus Wasser und Kohlenstoff gewonnen werden.

E-Fuels können recht einfach in die vorhandene Infrastruktur integriert werden – von der Verarbeitung in der Raffinerie über den Transport bis hin zur Tankstelle. Auch bei der Technologie der bestehenden Antriebskonzepte sind keine Hindernisse zu überwinden: Die derzeit 252 Millionen konventionellen Verbrennerfahrzeuge in Europa könnten mit E-Fuels auf non-fossiler Basis einfach weiterbetrieben werden – und haben so das Potenzial zum Gamechanger der Energiewende zu werden.

Potenziale entfalten und Zukunft gestalten – mit E-Fuels.

Für Allguth ist Zukunftsdenken im Konjunktiv noch nie eine Option gewesen. Veränderung kommt nicht aus Stagnation. Wir wollen ins Handeln kommen und verstehen das Eintreten für E-Fuels als den ersten Schritt nach vorne.

In eine gute Zukunft, die bestimmt ist von Nachhaltigkeit, Wohlstand und Freiheit.

Was sind E-Fuels?

Der Begriff E-Fuels setzt sich aus den Begriffen „erneuerbar“ und „Fuels“, dem englischen Wort für Kraftstoff. Dabei handelt es sich um synthetische Antriebsstoffe, die mithilfe von regenerativer Energie hergestellt werden. Sie unterscheiden sich in ihren chemischen Strukturen und Grundeigenschaften nicht von herkömmlichem Diesel oder Benzin aus Erdöl.

E-Fuels sind klimaneutral, wenn sie ausschließlich mit erneuerbaren Energien hergestellt werden. Hierzu wird aus Wasser mithilfe von elektrischem Strom zunächst Wasserstoff (H2) produziert. Mit Kohlendioxid (CO2) als zweite Komponente des synthetischen Kraftstoffs, wird aus dem Wasserstoff (H2) ein Gas oder eine Flüssigkeit als Kraftstoff erzeugt. Dieses Verfahren nennt man „Power-To-X“. Das «X» steht wahlweise für Gas oder flüssige Stoffe wie Diesel, Benzin, Kerosin.

Im Idealfall stammt das CO2 aus der Luft (oder wird durch direktes Filtern industrieller Abgase gewonnen). Damit wird das Treibhausgas CO2 zum Rohstoff und es entsteht ein Kreislauf. Die Verbrennung von E-Fuels im Motor selbst ist unter diesen Voraussetzungen klimaneutral.
An den Autos selbst wären keine Änderungen erforderlich. Moderne Verbrenner sollen problemlos mit E-Fuels fahren können. E-Fuels sind nachhaltig, ersetzen die Importe von Öl und anderen Rohstoffen für die Batterieherstellung. E-Fuels sind damit ein Schritt zur Energie-Autonomie.

Gute Gründe für E-Fuels:

Mit E-Fuels sind die EU-Klimaschutzziele des Verkehrssektors erreichbar

Erzeugung von E-Fuels weltweit möglich

E-Fuels sind echte Energie-Universalisten

Vielfältig im Verkehr einsetzbar

Einsatz auch im Energie- und Industriesektor

 

Quelle: allguth.de