Power-to-Liquids: Wenn aus CO2, Wasser und Ökostrom synthetische Kraftstoffe werden
Pilot-Anlage wird Wasser und CO2 mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom in hochreine, alternative Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Kerosin) umwandeln.
Die PtL-Technologie von sunfire wandelt Wasser und CO2 mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom in hochreine, synthetische Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Wachse) um. So genannte PtL-Kraftstoffe oder e-fuels gelten als klimafreundliche und ressourcenschonende Alternative – auch als Beimischung zu konventionellen Kraftstoffen –, um die Treibhausgasquote zu erfüllen. Derzeit läuft die Betriebsvorbereitung der PtL-Anlage am Firmenstandort von sunfire in der Gasanstaltstraße auf Hochtouren.
Hochtemperatur-Elektrolyse mit Wasserdampf
Im Mittelpunkt der PtL-Technologie steht die Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC), die das Cleantech-Unternehmen im Rahmen des gleichnamigen BMBF-Forschungsprojekts SUNFIRE entwickeln konnte. Sie sorgt im ersten Schritt des PtL-Verfahrens für die Umwandlung der elektrischen in chemische Energie. Zur Erzeugung von Wasserstoff wird kein flüssiges Wasser, sondern Wasserdampf verwendet.
Auch der zweite Schritt ist innovativ: Bei der reversen Wassergas-Shift-Reaktion (Schritt 2) wird Kohlendioxid (CO2) mit Wasserstoff (H2) aus der Dampfelektrolyse zu Kohlenmonoxid (CO) für die Synthese reduziert. Im letzten Schritt, der so genannten Fischer-Tropsch-Synthese, wird das Kohlenmonoxid mit weiterem Wasserstoff (erneuerbares Synthesegas) zu Benzin, Diesel, Kerosin und anderen Rohprodukten (Wachse) für die Chemieindustrie gewandelt. Die in der Synthese freigesetzte Wärme, wird in den Prozess zurückgeführt. Damit ergibt sich ein hoher System-Wirkungsgrad von 70 Prozent.
Nachweis der technischen Machbarkeit auf industriellem Niveau
Die Kosten für den Bau der PtL-Demonstrationsanlage lagen im einstelligen Millionen Euro Bereich. Zusätzlich fielen bei den Konsortialpartnern Entwicklungskosten an. Die Hälfte der Gesamtsumme entspricht der öffentlichen Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das CO2-Verwertungspotential liegt bei 3,2 Tonnen CO2/Tonne Kraftstoff. Nach der Inbetriebnahme soll die Anlage bis zu einem Fass Kraftstoff pro Tag produzieren. Die Kommerzialisierung beginnt in Abhängigkeit der technischen Weiterentwicklung und der regulatorischen Rahmenbedingungen ab 2016.
