Professor Thomas Hirth vom KIT sprach bei der offiziellen Inbetriebnahme der Anlage in Größe eines Schiffscontainers am 6. November von der Veredelung erneuerbarer Energien. Die Anlage auf dem KIT-Gelände in Eggenstein-Leopoldshafen am Karlsruher Stadtrand sei weltweit die erste dieser Art, betonten die Projektpartner unter dem Dach des von der Bundesregierung mit Millionen Euro geförderten Kopernikusprojekts.
E-Fuels sollen in den Bereichen eingesetzt werden, in denen elektrische Antriebe auch in Zukunft keine realistische Option darstellen. Das gelte beispielsweise für den Flug- und den Schwerlastverkehr. Derzeit produziert die Karlsruher Anlage noch ein Kraftstoff-Gemisch, das sowohl Diesel und Benzin als auch Kerosin enthält. Ein Ziel der zweiten Phase des P2X-Projekts ist es, mit der Anlage flexibel alle drei Kraftstoffe in Reinform produzieren zu können.
Derzeit liefert die Anlage mit zehn Litern am Tag zwar gerade einmal genug Sprit für eine Spritztour, das Nachfolge-Modell allerdings soll bereits 2022 die zwanzigfache Menge herstellen können und wird im Rahmen der nun gestarteten zweiten Phase des Kopernikus-Projektes P2X aufgebaut. Anschließend ist die Entwicklung bis ins vorindustrielle Stadium geplant: Ziel ist eine dritte Versuchsanlage 2025, die zwischen 1.500 und 2.000 Litern Kraftstoff täglich produziert.
Climeworks, Sunfire, Ineratec und das KIT übernehmen je einen Prozessschritt
Zunächst filtert die Anlage klimaschädliches CO2 aus der Umgebungsluft, um es anschließend für die Herstellung von Kraftstoff zu nutzen. Die Technik dafür entwickelte Climeworks, ein Ableger-Unternehmen der ETH Zürich. Diese Technologie habe den Vorteil, dass die Anlagen überall auf der Welt stehen können, sagte KIT-Professor Roland Dittmeyer. So könnte auch abseits der herkömmlichen Versorgungsinfrastruktur mit Solaranlagen Treibstoff erzeugt werden. In Deutschland könnte überschüssiger Ökostrom verwendet werden. Bei kräftigem Wind und Sonnenschein erzeugen Windräder und Photovoltaikanlagen oft viel mehr Strom als gerade verbraucht wird.
Im zweiten Schritt werden CO2 und Wasserdampf mit einer Technologie des Energieunternehmens Sunfire in Wasserstoff und Kohlenmonoxid gespalten. Aus dem hierbei entstandenen Gasgemisch werden in einem dritten Schritt lange Kohlenwasserstoff-Ketten mit einem Verfahren der KIT-Ausgründung Ineratec gebildet. Das KIT entwickelte das letzte der vier Module. Es spaltet die festen, langkettigen Kohlenwasserstoffe so auf, dass sie für die Herstellung von Benzin-, Kerosin- und Diesel-Kraftstoffen genutzt werden können.
Bis zu 60 Prozent der eingesetzten Energie werden in E-Fuel gespeichert
Die Kraftstoff-Produktion des P2X-Projekts ist auch deshalb ein wissenschaftlicher Durchbruch, weil sie Kraftstoff mit hoher Effizienz produziert: Berechnungen der Kopernikus-Projektpartner zeigen, das nachfolgende Anlagen bis zu 60 Prozent der eingesetzten Energie in synthetischem Kraftstoff speichern können. Diese hohe Effizienz ist überhaupt erst möglich, weil die Kopernikus-Anlage Wärme und Abgase, die während des Prozesses entstehen, sofort weiterverwertet.
Über die zu erwartenden Kosten pro Liter E-Fuel wollen die Projektpartner mit Verweis auf den Beginn der Technologie noch nicht sprechen. Der wichtigste Faktor sei der Strompreis. Peter Müller-Baum vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau sprach von einer industriepolitischen Chance. Es sei wichtig, nicht nur technologisch Weltmarktführer zu sein. Solche Anlagen müssten in Deutschland auch gebaut und betrieben werden. Um E-Fuel zum Durchbruch zu verhelfen, sei ein CO2-Preis von deutlich über den von der Bundesregierung vorgesehenen zehn Euro pro Tonne nötig.
