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Durchbruch: Erste Strom-zu-Kraftstoff-Anlage in Betrieb

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Berlin. (bmbf) Aus 4 mach 1: In Karlsruhe vereint eine Versuchsanlage erstmals weltweit alle vier notwendigen Schritte, um Treibstoff aus Strom und Luft herzustellen. Die Containeranlage bietet maximale CO2-Ausnutzung bei besonders hoher Effizienz.

Vier Projektpartner, vier komplexe Prozesse und ein gemeinsamer Durchbruch im P2X-Projekt: Seit Mitte August 2019 steht auf dem Gelände des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die erste Power-to-Liquid-Versuchsanlage. Hier sind in einem Container alle vier Prozessschritte untergebracht, mit denen aus Luft und Strom flüssiger Kraftstoff entsteht.

Momentan reicht der täglich produzierte Treibstoff zwar eher für eine Spritztour – trotzdem ist die Anlage ein wissenschaftlicher Durchbruch. Durch ihre hochspezialisierte Technik kann sie besonders große Mengen von CO2 in «grünen» Treibstoff umwandeln und bleibt dabei energieeffizient.

Einen entscheidenden Vorteil hat die kleinere Größe solcher modulare Anlagen wie in Karlsruhe. Sie könnten künftig dezentral überall dort eingesetzt werden, wo genügend Solar-, Wind- oder Wasserkraft zur Verfügung steht und vor Ort Kraftstoff produzieren.

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Die integrierte Versuchsanlage stellt unter Beweis, wie erfolgreich die Kopernikus- Projektpartner zusammenarbeiten, berichtet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). So übernahm je ein Partner einen der vier Prozessschritte:

  • 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.
  • In der zweiten Phase werden CO2 und Wasserdampf mit einer Technologie des Energieunternehmens Sunfire in Wasserstoff und Kohlenmonoxid gespalten.
  • Aus dem hierbei entstandenen Gasgemisch werden in Phase drei lange Kohlenwasserstoff-Ketten mit einem Verfahren der KIT-Ausgründung Ineratec gebildet.
  • Im KIT wurde das Modul für den letzten Schritt entwickelt. Mit dessen Hilfe werden langkettige Kohlenwasserstoffe so aufgespalten, dass sie für die Herstellung von Benzin-, Kerosin- und Diesel- genutzt werden können.

Zwei Liter Kraftstoff kann die Karlsruher Anlage pro Tag produzieren. Das Nachfolgermodell soll bereits auf die hundertfache Menge kommen. Geplant ist dessen Bau für die nun anstehende zweite Förderphase der Kopernikus-Projekte. Anschließend ist eine Entwicklung bis ins vorindustrielle Stadium angedacht: In einigen Jahren soll eine dritte Versuchsanlage bereits zwischen 1.500 und 2.000 Litern Kraftstoff täglich produzieren (Foto: KIT Patrick Langer).