Das Thema PtL “boomt”

Power to Liquid - Nachhaltige Luftfahrt

Bonn, 31. August 2018

Flüssige Treibstoffe alternativlos

Es ist nicht zu übersehen, dass es immer mehr PtL-Projekte gibt. Bei uns in Deutschland, in der Schweiz und nun auch Brasilien. Letzteres wird sogar vom Bundesumweltministerium unterstützt.

Warum ist das wohl so? Unserer Einschätzung nach verbreitet sich langsam das Wissen um die enormen Potenziale von EE-strombasierten Treibstoffen (Power-to-Liquid) bei der Erreichung der angestrebten Klimaschutzziele, insbesondere auch in der Luftfahrt. Auch unsere gemeinsame Arbeit im IASA-Projekt Power-to-Liquid-Impulskampagne trägt dazu seinen Teil bei.

In der neuen Prognos-Studie zur Perspektive flüssiger Energieträger in der Energiewende wird das im Detail wiederholt, wovon wir seit Jahren überzeugt sind:
Es gibt auf absehbare Zeit keine Alternative zu flüssigen Treibstoffen in der Luftfahrt. Die notwendige Energiedichte bringen nur bekannte Treibstoffe wie Kerosin oder AvGas. Die CO2-armen, bzw. potenziell sogar CO2-neutralen PtL-Treibstoffe sind die derzeit einzige Lösung, die Quantitäten produzieren zu können um die Klimaziele der Luftfahrt zu erreichen.
Zudem erkennt die Studie auch die Tatsache an, dass für PtL-Treibstoffe die Infrastruktur bereits vorhanden ist, die Lager- und Transportfragen bereits mit den fossilen Treibstoffen gelöst wurden und nebenbei PtL-Kerosin drop-in-fähig ist.

Die große Herausforderung ist also nicht mehr Technik oder Infrastruktur, sondern dass PtL-Treibstoff aus Erneuerbaren Energien nun endlich in Deutschland produziert und zeitnah geflogen wird!

Treibstoff für eine nachhaltige Liuftfahrt

Die neueste Ausgabe des PtL-Newsletters kann hier kostenlos bezogen werden: PtL-Newsletter

Fliegen mit grünem Kraftstoff

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

26.07.2018

Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (CAC) erforscht mit weiteren fünf Partnern aus Industrie und Wissenschaft die Herstellung von umweltfreundlichem, synthetischem Kerosin. Dieses wird auch strombasierter Kraftstoff genannt. In dem Forschungsprojekt KEROSyN100 übernimmt CAC die Entwicklung der innovativen Technologie zur Synthese von Kerosin aus Methanol. Im Gegensatz zu konventionellen, fossilen Kraftstoffen, ist das Ziel, Kerosin mit erneuerbarem Strom herzustellen. Stromquelle ist die überschüssige Windenergie an der windreichen Westküste Schleswig-Holsteins. Bislang wird diese gewonnene Energie aufgrund von Netzengpässen abgeregelt und geht verloren.

Diesen Überfluss machen sich die Chemnitzer zu nutze. „Anstatt die überschüssige Windenergie abzuregeln, wird sie genutzt, um mittels innovativer chemischer Verfahren aus Wasser und Kohlendioxid die Grundlage für synthetischen Kraftstoff zu schaffen, so Jörg Engelmann, Geschäftsführer der CAC. „Mit diesem strombasierten Kerosin aus erneuerbarer Windenergie und der Nutzung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre erreichen wir im Idealfall einen geschlossenen CO2-Kreislauf.“

CAC forscht bereits seit 2008 mit der TU Bergakademie Freiberg an der Technologie für synthetisches Benzin. Mit diesem Know-how erarbeiten die Chemnitzer Ingenieure die innovative Technologie für die Umwandlung von Methanol zu Kerosin. Im Anschluss übernimmt CAC das Basic Engineering für eine maßgeschneiderte Demonstrationsanlage am Standort des Projektpartners Raffinerie Heide, welche die gesamte Prozesskette abbilden wird.

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Projektes wird ein Folgeprojekt angestrebt, um das entwickelte Konzept am Standort Raffinerie Heide zu demonstrieren und die Eignung des grünen Kraftstoffes im realen Flugbetrieb nachzuweisen.

Unter Leitung des Advanced Energy Systems Institute (AES) der Universität Bremen, sind an dem Projekt „KEROSyN100“ neben dem Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH die Industriepartner Raffinerie Heide GmbH und SKL Engineering & Contracting GmbH beteiligt. Wissenschaftspartner sind die TU Bergakademie Freiberg, das DLR – Institut für Vernetzte Energiesysteme e.V. und IKEM – Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Quelle: Chemieanlagenbau Chemnitz

Strombasierte Brennstoffe

Agora Verkehrswende und Agora Energiewende legen Studie zu Einsatzmöglichkeiten und Kosten von aus erneuerbarem Strom produzierten Kraftstoffen und Gasen vor

Berlin, 13. Februar 2018.

Steigende Anforderungen an den Klimaschutz, wie im Koalitionsvertrag zwischen Union und SPD vereinbart, erfordern langfristig den gezielten Einsatz strombasierter synthetischer Brennstoffe und den Ausstieg aus fossilem Öl und Gas. Damit die gegenwärtig sehr hohen Kosten für die Herstellung solcher strombasierten Energieträger sinken, sollte frühzeitig und kontinuierlich in den Bau von Erzeugungsanlagen investiert werden, empfehlen die beiden Thinktanks Agora Energiewende und Agora Verkehrswende. Es geht um „eine internationale 100-Gigawatt- Herausforderung“ und um einen „Öl- und Gaskonsens“, heißt es in einer gemeinsamen Analyse der beiden Stiftungs-Initiativen.

Aus erneuerbarem Strom erzeugtes Gas wird langfristig nicht nur zwecks Rückverstromung benötigt, um bei vorübergehend geringer Einspeisung von Strom aus Windenergie und Photovoltaik („Dunkelflaute“) die klimaneutrale Elektrizitätsversorgung zu sichern. Synthetisches Gas oder synthetisch hergestellter flüssiger Kraftstoff sind darüber hinaus als Ergänzung der direkten Erneuerbaren-Energien- und Stromnutzung für die sehr weitgehende Dekarbonisierung des Verkehrs, der Industrie und der Wärmebereitstellung aus heutiger Sicht unverzichtbar.

Allerdings sollten synthetische Brennstoffe nur sehr gezielt genutzt werden – „wie ein Joker beim Kartenspiel“, sagt Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende. „Dort, wo sie wirklich Vorteile bringen und nicht durch bereits vorhandene Trümpfe ersetzbar sind. Vor allem im Flug- und Schiffsverkehr, bei chemischen Grundstoffen und für Hochtemperaturwärme. Wo wir jedoch Strom direkt nutzen können, etwa im Gebäudesektor, sollten wir das tun. Es wird immer günstiger und effizienter sein als die Nutzung synthetischer Brennstoffe.“

Christian Hochfeld, Direktor von Agora Verkehrswende dämpft insbesondere die Hoffnung, dass synthetische Kraftstoffe für Pkw mit Verbrennungsmotor eine Brücke ins Zeitalter der Klimaneutralität seien. „Ein mit synthetischem Sprit fahrendes Verbrenner-Fahrzeug benötigt für die gleiche Strecke rund fünfmal so viel Strom als Ausgangsprodukt wie ein batteriebetriebenes Elektroauto. Das ist nicht nur extrem ineffizient, sondern auch teuer. Synthetischer Kraftstoff ist deshalb alles andere als ‚Wunderdiesel‘“, sagt Hochfeld. „Er kann eine Ergänzung zur E-Mobilität sein, keine Alternative.“

Synthetische Brennstoffe werden aus elektrischer Energie erzeugt. Hierzu wird mittels Elektrolyse zunächst Wasserstoff und anschließend durch Hinzufügen von Kohlenstoffmolekülen Methan oder flüssiger Kraftstoff produziert. Im Vergleich zur direkten Stromnutzung liegt der Vorteil synthetischer Brennstoffe in ihrer hohen Energiedichte, ihrer guten Speicherbarkeit und der zum Teil bereits vorhandenen Verteil- Infrastruktur. Allerdings ist die Produktion mit hohen energetischen Umwandlungsverlusten verbunden: So können von ursprünglich 100 Kilowattstunden Strom beispielsweise in einem Verbrenner-Pkw nur 13 Kilowattstunden unmittelbar für die Fortbewegung verwendet werden.

Der in Deutschland kurz- und mittelfristig anfallende Überschussstrom von Solar- und Windparks bietet laut der Studie der beiden Thinktanks „rein mengenmäßig keine ausreichende Basis für den wirtschaftlichen Betrieb“ von Anlagen zur Erzeugung synthetischer Brennstoffe. Vielmehr muss der Strom dafür in eigens errichteten Anlagen erzeugt werden; synthetischer Brennstoff hat deshalb die Vollkosten der benötigten Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien zu tragen. Daher ist eine Kilowattstunde davon anfänglich mit 20 bis 30 Eurocent rund fünfmal so teuer wie beispielsweise fossiler Dieselkraftstoff.

Allerdings lassen sich langfristig Kostensenkungen erzielen, wenn synthetische Brennstoffe dort hergestellt werden, wo sich Erneuerbarer Strom über viele Stunden pro Jahr besonders billig erzeugen lässt, beispielsweise in Marokko, in Saudi-Arabien oder auch in Windparks in der Nord- oder Ostsee. Das geht aus dem zweiten Teil der Studie hervor, der im Auftrag von Agora Energiewende und Agora Verkehrswende von dem international tätigen Beratungsunternehmen Frontier Economics angefertigt wurde. Die Kosten für synthetisches Gas, das aus Nordafrika importiert wird, können danach bis Mitte des Jahrhunderts auf etwa 10 Cent pro Kilowattstunde fallen. Werden synthetische Brennstoffe importiert, um in Deutschland zur Emissionsminderung beizutragen, ist in besonderem Maße darauf zu achten, dass die Herstellung in den Herkunftsländern Nachhaltigkeitskriterien gerecht wird. Unter anderem ist sicherzustellen, dass der erneuerbare Strom für die synthetischen Energieträger zusätzlich erzeugt und gegebenenfalls benötigter Kohlenstoff der Luft entnommen wird. Außerdem dürfen in den Herkunftsländern Strategien zur Energieversorgung und zum Klimaschutz nicht beeinträchtigt werden.

Agora Energiewende und Agora Verkehrswende warnen davor, fossiles Öl und Gas eins zu eins durch synthetische Brennstoffe zu ersetzen. Die Bedingungen für den Ausstieg aus den fossilen und den Einstieg in synthetische Brennstoffe sollten in einem Öl- und Gaskonsens zwischen Politik und Wirtschaft vereinbaret werden.

nachhaltige Luftfahrt

 

 

 

 

 

Die Studie mit dem Titel: „Die zukünftigen Kosten strombasierter synthetischer Brennstoffe“ steht unter www.agora-verkehrswende.de sowie unter www.agora- energiewende.de kostenlos zum Download zur Verfügung. Begleitend dazu wird ein Excel- Tool angeboten, mit dem sich die Gestehungskosten von synthetischen Brennstoffen in Abhängigkeit von verschiedenen Annahmen berechnen lassen.

 

Quelle: Agora Verkehrswende