Die Zukunft des Flugverkehrs könnte durch die Entwicklung synthetischer Kraftstoffe revolutioniert werden. Ein Team aus Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Sunfire hat eine innovative Co-Elektrolyse-Technologie präsentiert, die die Herstellung von klimafreundlichem Kerosin erheblich effizienter gestaltet. In einem Verfahren, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, werden CO2, Wasser und Elektroenergie aus erneuerbaren Quellen in einem einzigen Schritt in Synthesegas umgewandelt. Dies hat das Potenzial, die Power-to-Liquid-Produktion (PtL) grundlegend zu verändern und den Luftverkehr auf eine nachhaltige Spur zu bringen.
Professor Roland Dittmeyer, der die Forschungsarbeiten am KIT leitet und Sprecher des Kopernikus-Projekts P2X ist, beschreibt die Co-Elektrolyse als entscheidenden Durchbruch. Sie ermöglicht es, Wasserdampf und CO2 elektrochemisch in Synthesegas zu verwandeln. Bis zu 85 Prozent der elektrischen Energie werden dabei als chemische Energie im Synthesegas gespeichert, was die Effizienz des gesamten Prozesses steigert. Zukünftige Anlagen sollen sogar die bei der Synthese entstehende Wärme zurück in den Prozess führen, um den Energiebedarf weiter zu senken, wie ingenieur.de hervorhebt.
Produktionskapazität und Anwendung
Die derzeitige Anlage hat bereits erfolgreich bis zu 100 Liter Syncrude pro Tag produziert. Diese Menge soll in naher Zukunft auf bis zu 300 Liter pro Tag erhöht werden. Dadurch wird die Produktion im Tonnenmaßstab am Standort Industriepark Höchst bei Frankfurt neuesten technologischen Standards angepasst. Synthetisches Kerosin wird in umfangreichen Triebwerkstests eingesetzt, um sicherzustellen, dass es den strengen Luftfahrt-Normen entspricht. Die Umwandlung von Synthesegas in langkettige Kohlenwasserstoffe erfolgt durch die etablierte Fischer-Tropsch-Synthese. Diese Technologie ermöglicht die direkte Weiterverarbeitung in Kerosin oder andere chemische Produkte, was die Anwendungsmöglichkeiten erheblich erweitert.
Der zunehmende Bedarf an nachhaltigen Alternativen zu fossilem Kerosin wird durch die Schwierigkeit bedingt, Flugreisen elektrifizierbar zu machen. Daher ist die Entwicklung von E-Fuels, die als quasi CO2-neutrale Kraftstoffe dienen können, unerlässlich. E-Fuels können nicht nur in der Luftfahrt, sondern auch in der Schifffahrt und im Transportwesen eingesetzt werden. Sie bieten eine langfristige Lösung zur Senkung der Emissionen im Verkehr, was auch ein Ziel der europäischen Klimapolitik ist, wie bdi.eu feststellt.
Zusammenarbeit und Zukunftsperspektiven
Das Kopernikus-Projekt P2X vereint insgesamt 18 Partner aus Industrie, Wissenschaft und zivilgesellschaftlichen Organisationen, um die gemeinsame Vision der CO2-neutralen Kraftstoffe voranzutreiben. Zu den Partnern zählen neben dem KIT auch Unternehmen wie INERATEC und Climeworks. Diese Kooperation soll dazu beitragen, die technologischen Herausforderungen bei der Herstellung von E-Fuels zu meistern und die Verfahren in der Praxis zu verankern.
Die Signifikanz dieser Entwicklungen kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Angesichts der europaweiten Ziele zur Reduzierung von CO2-Emissionen wird es immer wichtiger, innovative Lösungen für nachhaltige Mobilität zu finden. Forscher und Industrievertreter sind sich einig, dass synthetisches Kerosin und andere E-Fuels entscheidende Faktoren für die Erreichung dieser Klimaziele sind, und Entwicklungen wie die am KIT zielen darauf ab, die Technologien dafür zeitnah zur Marktreife zu bringen.
