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Power to Liquid
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Unter dem Begriff Power to Liquid (PtL) (deutsch etwa: „Elektrische Energie zu FlĂŒssigkeit“)cite-ref-9-1-1[1] versteht man die Herstellung von FlĂŒssigkraftstoff mithilfe elektrischen Stroms. Bei dem PtL-Prozess handelt es sich um eine Aneinanderreihung verschiedener Teilprozesse. Dieses Verfahren wurden bis 2025 noch kaum großtechnisch eingesetzt, ermöglicht aber potenziell die Kraftstoffversorgung aus regenerativ erzeugtem Strom fĂŒr die Sektoren, die auf FlĂŒssigkraftstoff nicht verzichten können (wie z. B. die Luftfahrt oder die Schifffahrt).cite-ref-2[2]

Der ebenfalls diskutierte Einsatz in der Kraftfahrzeug-Bestandsflottecite-ref-3[3] sei laut BeitrĂ€gen beim Fraunhofer-Institut fĂŒr System- und Innovationsforschung sowohl aus ökologischer wie auch aus wirtschaftlicher Sicht keine Alternative zum batterieelektrischen Antrieb.cite-ref-4[4]

Contents

‱ Elektrolyse
‱ Ammoniak
‱ Anlagen
‱ Siehe auch
‱ Literatur
‱ Weblinks

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Prozessbeschreibung

Stromherstellung

GrundsĂ€tzlich könnte jeder elektrischer Strom bei der Herstellung von PtL eingesetzt werden, doch wĂ€re die Gewinnung von PtL aus fossilen Kraftstoffen aufgrund der vielen Umwandlungsschritte und -verluste weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll. Gleiches gilt auch fĂŒr die Gewinnung von PtL aus der Verstromung von Biomasse. Ökologisch sinnvoll ist lediglich die Gewinnung aus erneuerbaren Energien (Wind, Solar, Wasser), also aus elektrisch erzeugtem grĂŒnem Wasserstoff. Eine Gewinnung von PtL auf Basis des aktuellen Strommixes der Bundesrepublik Deutschland wĂ€re im Vergleich mit der Gewinnung der gleichen Kraftstoffmenge aus fossilem Rohöl nur mit einer geringen Reduzierung des CO2-Ausstoßes verbunden.cite-ref-5[5]

Elektrolyse

Die fĂŒr den PtL-Prozess typische Elektrolyse ist die Wasserelektrolyse, bei der Wasser (H2O) in seine Komponenten Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespalten wird.

Hierbei gibt es drei wesentliche Elektrolyseformen, dabei ist die PEM-Elektrolyse der alkalischen Elektrolyse dahingehend ĂŒberlegen, als sie ĂŒber eine große TeillastflexibilitĂ€t verfĂŒgt, die theoretisch von 0 bis 100 % geht, wobei in der Praxis von einer unteren Grenze von ca. 5 % der nominalen Leistung aufgrund des Eigenverbrauchs der Peripheriekomponenten auszugehen ist.cite-ref-2-6-0[6] Die Startzeit bei einem Kaltstart betrĂ€gt rund zehn Minuten, die Zeit aus dem Stand-by bis zur Nennleistung nur zehn Sekunden.cite-ref-2-6-1[6] Bei der Hochtemperaturelektrolyse steht eine hohe Effizienz der erforderlichen ZufĂŒhrung von thermischer Energie entgegen, die nicht durch Strom erzeugt werden sollte; dieses Verfahren arbeitet mit einem Temperaturniveau von 800 bis 1000 °C.cite-ref-2-6-2[6] Wenn die nachgelagerte Synthese am selben Standort wie die Elektrolyse erfolgt, kann die AbwĂ€rme des Syntheseprozesses als WĂ€rmequelle verwendet werden,cite-ref-3-7-0[7] konkurriert dann allerdings im Falle einer CO2-Gewinnung aus der Umgebungsluft mit dem damit verbundenen Energiebedarf.cite-ref-3-7-1[7]

CO 2 -Bereitstellung

Neben Energie und Wasser ist CO2 der dritte wesentliche Einsatzfaktor fĂŒr den PtL-Prozess. CO2 ist praktisch ĂŒberall in der AtmosphĂ€re vorhanden, aber nur in einer sehr geringen Konzentration von 0,04 %. Deshalb erfordert eine direkte Gewinnung aus der ErdatmosphĂ€re den Durchsatz sehr großer Mengen an Luft und ist daher entsprechend aufwĂ€ndig. Eine grundsĂ€tzlich einfachere Art ist die Gewinnung aus den Abgasen stationĂ€rer Emitter, in denen das CO2 in ungleich grĂ¶ĂŸeren Anteilen enthalten ist.

Gewinnung von CO 2 aus den Abgasen stationÀrer Emitter

Die wichtigsten stationĂ€ren Emitter sind fĂŒr Deutschland in Tabelle 1 zusammengestellt. In der Schweiz wird die erste Power to Liquid Anlage bei einer Kehrichtverbrennungsanlage zu stehen kommen.cite-ref-8[8]

Tabelle 1: StationÀre CO2-Quellen in der Bundesrepublik Deutschland, 2016cite-ref-2-6-3[6]

| Industrie | CO 2 -Menge im Jahr (Mio. Tonnen) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Braunkohlekraftwerke | 159 | AnnÀhernd kontinuierlicher Betrieb |
| Steinkohlenkraftwerke | 96 | Diskontinuierlicher Betrieb |
| Stahlindustrie | 57 | |
| Mineralölraffinerien | 23 | |
| Zementindustrie gesamt | 23 | |
| Zementindustrie energiebedingt | 11 | Hoher Anteil alternativer Brennstoffe |
| Zementindustrie rohstoffbedingt | 12 | |
| Kalkindustrie gesamt | 8 | |
| Kalkindustrie energiebedingt | 5 | |
| Kalkindustrie rohstoffbedingt | 3 | |
| Ammoniakherstellung gesamt | 6 | AnnÀhernd kontinuierlicher Betrieb |
| Ammoniakherstellung CO 2 -Prozessgas | 4 | Reinheitsgrad 99,5 % |
| Ammoniakherstellung energiebedingt (Rauchgas) | 2 | |
| Glasindustrie | 4 | AnnÀhernd kontinuierlicher Betrieb |
| Biobasierte CO 2 -Quellen | Biobasierte CO 2 -Quellen | Biobasierte CO 2 -Quellen |
| Biogasanlagen | 1 | Verteilt auf hunderte Anlagen |
| BioabfallvergÀrung | 0,3 | |
| KlÀrgasanlagen | 0,8 | Verteilt auf hunderte Anlagen |
| Bioethanolherstellung | 1 | |

Der bei weitem grĂ¶ĂŸte Teil der industriellen CO2-Emissionen entsteht durch die Verbrennung zur Energiegewinnung, entweder zur Stromgewinnung im Kraftwerk oder zur Erzeugung von ProzesswĂ€rme (z. B. an Hochöfen oder bei der Glasherstellung). Diese Verbrennungsabgase haben unvermeidlich einen hohen Anteil von Verunreinigungen durch Ruß, Stickstoff oder andere Produkte unvollstĂ€ndiger Verbrennung. Bei Einsatz schwefelhaltiger fossiler Brennstoffe muss auch mit der PrĂ€senz von Schwefel und Schwefelverbindungen im Abgas gerechnet werden.cite-ref-2-6-4[6] Das besondere Augenmerk richtet sich hierbei vor allem auf Kohlekraftwerke, da diese einerseits einen annĂ€hernd kontinuierlichen Betrieb haben und große CO2-Emissionen aufweisen. Es existieren unterschiedliche Verfahren diese CO2-Mengen abzutrennen, u. a. das Post-Combustion-Verfahren und das Oxyfuel-Verfahren, wobei die Integration einer Oxyfuel-Anlage deutlich komplexer ist als die einer nachgeschalteten Rauchgasbehandlung wie beim Post-Combustion-Verfahren. Beide Verfahren ermöglichen die Gewinnung von CO2 mit einem sehr hohen Reinheitsgrad. Beispielsweise konnte beim Pilotprojekt „Schwarze Pumpe“, wo ein Oxyfuel-Verfahren zum Einsatz kam, CO2 mit einer Reinheit von bis zu 99,7 % gewonnen werden.cite-ref-9[9] Auch wenn Punktquellen mit verbrennungsbedingten CO2-Emissionen erhebliche Vorteile wie zum Beispiel einen geringen Energieaufwand sowie geringere Kosten mit sich bringen, muss beachtet werden, dass das PtL nicht per se als CO2-neutral bezeichnet werden kann.

Nur ein relativ geringer Anteil der CO2-Emissionen ist rohstoffbedingter Natur und daher unvermeidlich. Die grĂ¶ĂŸte Menge derartiger CO2-Emissionen findet in der Zementindustrie mit etwa 12 Millionen Tonnen im Jahr statt. Der Reinheitsgrad derartiger CO2-Emissionen ist tendenziell deutlich höher. Am grĂ¶ĂŸten ist er in der Ammoniakherstellung, wo das CO2 prozessbedingt fast rein anfĂ€llt (99,5 %).cite-ref-2-6-5[6]

Als Produkt natĂŒrlicher biologischer Zersetzung fĂ€llt CO2 bei Biogasanlagen, der BioabfallvergĂ€rung, KlĂ€ranlagen und bei der Bioethanolherstellung an. Auch dieses CO2 hat tendenziell einen sehr hohen Reinheitsgrad. Die absolut jĂ€hrlich anfallende Menge ist allerdings mit insgesamt 3 Millionen Tonnen CO2 eher gering und entspricht stöchiometrisch nur etwa dem KohlenstoffĂ€quivalent einer Million Tonnen Kerosin. DarĂŒber hinaus fĂ€llt dieses CO2 dezentral verteilt auf Hunderte von Anlagen an.cite-ref-2-6-6[6]

Insgesamt liegen die rohstoff- oder zersetzungsbedingten CO2-Emissionen bei rund 22 Millionen Tonnen im Jahr, was stöchiometrisch etwa 7 Millionen Tonnen Kerosin oder Dieselkraftstoff entspricht. Die verbrennungsbedingten CO2-Emissionen betragen mehr als das Zehnfache.

Gewinnung von CO 2 aus der AtmosphÀre

Die Gewinnung von CO2 aus der AtmosphĂ€re wurde bereits in den Neunziger Jahren im Rahmen eines Projektes des Landes Baden-WĂŒrttemberg untersuchtcite-ref-5-10-0[10] und gegenwĂ€rtig von verschiedenen LehrstĂŒhlen und Startups verfolgt. Ein Beispiel ist die Schweizer Firma Climeworks, die in Hinwil bereits zwei entsprechende Anlagen betreibt.cite-ref-11[11] In diesen Anlagen wird die Luft durch Pumpen eingesaugt und durch einen Filter geleitet, in dem das CO2 chemisch gebunden wird. Ist der Filter voll, wird er auf etwa 100 °C aufgeheizt, wodurch das CO2 aus der chemischen Bindung gelöst wird und fĂŒr die weiteren Prozessschritte zur VerfĂŒgung steht.cite-ref-12[12] Diese erste dieser Anlagen lĂ€uft seit Mai 2017 mit einer KapazitĂ€t zur Gewinnung von 900 Tonnen CO2 pro Jahr.cite-ref-13[13] Weitere auf diesem Gebiet arbeitende Unternehmen sind Carbon Engineering und Global Thermostat.cite-ref-14[14] Das Verfahren wird in einigen Demonstrations- sowie Pilotanlagen fĂŒr die Produktion von synthetischem FlĂŒssigkraftstoff wie E-Kerosin oder auch E-Ottokraftstoff verwendet.cite-ref-10-15-0[15] Beispielsweise wird es voraussichtlich ab 2024 an der Pilotanlage Haru Oni, Chile zum Einsatz kommen, um das benötigte CO2 fĂŒr das Methanol-to-Gasoline-Verfahren bereitzustellen. Dabei sollen 600 Tonnen CO2 im Jahr der AtmosphĂ€re entzogen werden.cite-ref-16[16] Durch den Einsatz von atmosphĂ€rischem CO2 können bilanziell CO2-neutrale Kraftstoffe hergestellt werden, sofern die benötigte Energie der Abtrennung von erneuerbaren Energieanlagen zur VerfĂŒgung gestellt wird.

Synthesegasherstellung

Beim typischen PtL-Prozess wird zunĂ€chst Wasserstoff erzeugt und dann mit CO2 zusammengefĂŒhrt. CO2 ist aber inert und muss fĂŒr die anschließenden Syntheseschritte in CO umgewandelt werden. Dieser Prozessschritt wird als reverse water gas shift reaction bezeichnet. Das Resultat ist dann ein Synthesegas aus Wasserstoff und CO, idealerweise in einem stöchiometrischen VerhĂ€ltnis von 2:1.cite-ref-6-17-0[17]

Abweichend hiervon erfolgen bei der Hochtemperaturelektrolyse sowie beim StL-Verfahren (Solar to Liquid) die Umwandlung von Wasser und CO2 in Wasserstoff und CO in einem einzigen Schritt. Im Falle der Hochtemperaturelektrolyse geschieht dies als Co-Elektrolyse unter Einsatz von Wasserdampf, und beim StL-Verfahren direkt durch die solarthermische Erhitzung von Wasser und CO2. Vorteile bei diesem Ansatz sind die geringeren Konversionsverluste verglichen mit dem sequenziellen Vorgehen sowie der Umstand, dass die beiden Reaktionen (Elektrolyse und reverse water gas shift reaction) in einem Reaktor erfolgen, wodurch sich der apparative Aufwand reduziert.

Synthese und Aufarbeitung zu FlĂŒssigkraftstoffen

FĂŒr die Herstellung von FlĂŒssigkraftstoffen aus Synthesegas sind drei alternative AnsĂ€tze bekannt.

Fischer-Tropsch-Synthese

Der bekannteste und am weitesten verbreitete Ansatz ist die Fischer-Tropsch-Synthese. Dieses Verfahren wurde bereits im Jahr 1925 am Kaiser-Wilhelm-Institut fĂŒr Kohleforschung als Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffen aus Kohle entwickelt, und in darauffolgenden Jahrzehnten weiter entwickelt und in großem Maßstab eingesetzt. Von besonderer Bedeutung war es im Zweiten Weltkrieg, da ein Import von Rohöl zur Versorgung der deutschen Raffinerien kriegsbedingt nur begrenzt möglich war und die Treibstoffversorgung der deutschen StreitkrĂ€fte daher ein Ausweichen auf synthetische Kraftstoffe erforderte.

Mit der VerfĂŒgbarkeit von preisgĂŒnstigem Rohöl nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs war die Raffination von Rohöl die kostengĂŒnstigere Alternative, so dass die Produktion synthetischer Kraftstoffe eingestellt wurde. Eine Ausnahme war SĂŒdafrika, wo beginnend in den 50er Jahrencite-ref-6-17-1[17] mit dem Aufbau einer Industrie begonnen wurde, die sĂŒdafrikanische Kohle in flĂŒssige Kraftstoffe umwandelte. Ein wesentlicher Faktor fĂŒr den Ausbau dieser Industrie waren das weltweite Embargo gegen das sĂŒdafrikanische Apartheidsregime und die damit verbundenen Probleme beim Import von Rohöl in den 80er Jahren. In den hierfĂŒr durch die sĂŒdafrikanische Firma Sasol (Suid Afrikaanse Steenkool en Olie) errichteten Fischer-Tropsch-Anlagen wurde erstmals auch Kerosin aus Kohle hergestellt.

Obwohl das Fischer-Tropsch-Verfahren ursprĂŒnglich fĂŒr die Umwandlung von Kohle entwickelt wurde, wird es heutzutage vor allem fĂŒr die Umwandlung von Erdgas verwendet, insbesondere in Qatar und in Malaysia. Der Einsatz des Verfahrens fĂŒr die Konversion von Biomasse wurde verschiedentlich versucht, zuerst vor rund zehn Jahren durch die Firma Choren, ist aber bisher nicht geglĂŒckt. Zwei neuere AnlĂ€ufe zur Gewinnung von FT-Kerosin aus Biomasse werden gegenwĂ€rtig durch Projekte der amerikanischen Firmen Fulcrum (Einsatzstoff: HaushaltsabfĂ€lle) und Red Rocks (Einsatzstoff: Holz) gemacht, deren Anlagen im Laufe des Jahres 2021 mit der Produktion von FT-Kerosin beginnen sollen.

Das Fischer-Tropsch-Verfahren ist ein etabliertes, bereits in sehr großem Maßstab industriell eingesetztes Verfahren. Die gegenwĂ€rtig weltweit grĂ¶ĂŸten Fischer-Tropsch-Anlagen sind die des Pearl-Konsortiums in Qatar mit einer jĂ€hrlichen Produktion von FlĂŒssigkraftstoffen von 95 Millionen Tonnen, zu deren Bau Investitionen in Höhe von 24 Milliarden USD erforderlich waren. Es existieren mehrere große Marktteilnehmer mit Kenntnissen im Bau von Fischer-Tropsch-Anlagen, insbesondere Shell (Partner im Pearl-Konsortium) und Sasol. Diese Art von Anlagen ist allerdings mit sehr hohen Fixkosten verbunden und lĂ€sst sich daher nur im sehr großen Maßstab wirtschaftlich betreiben. Um auch Feedstock aus kleineren Quellen (z. B. einzelnen Biogasanlagen) nutzen zu können, haben Forschungseinrichtungen in Zusammenarbeit mit Startups Verfahren entwickelt, die auf die Nutzung kleiner Quellen ausgelegt sind. Wesentliche Akteure sind hierbei die englische Firma Velocys sowie die deutsche Firma Ineratec, eine AusgrĂŒndung aus dem Karlsruher Institut fĂŒr Technologie.

Beim Fischer-Tropsch-Verfahren wird das Synthesegas mit Hilfe von Eisen- oder Kobaltkatalysatorencite-ref-18[18] in Wachse mit sehr unterschiedlicher KettenlĂ€nge umgewandelt, wobei die Verteilung der LĂ€nge der Kohlenwasserstoffketten in gewissem Umfang eingestellt werden kann.cite-ref-6-17-2[17] Die weitere Aufarbeitung der Wachse zu FlĂŒssigkraftstoffen erfolgt dann durch Isomerisierung und Hydrocracking.cite-ref-19[19]

Methanolsynthese

Bei der Methanolsynthese wird das Synthesegas mittels kupfer-, zink- oder aluminiumoxidbasierten Katalysatoren in Methanol umgewandelt.cite-ref-20[20] Dieser Prozessschritt wurde bereits vor mehreren Jahrzehnten von der Firma Mobil erprobt und kann als grundsĂ€tzlich gut bekannt angesehen werden.cite-ref-7-21-0[21] Es existiert bereits eine von der Firma Carbon Recycling International betriebene Anlage zur Umwandlung von CO2 und Wasser zu Methanol. Diese Anlage wurde im Jahr 2012 in Betrieb genommen und hat eine JahreskapazitĂ€t von 4.000 Tonnencite-ref-7-21-1[21] und damit eher Democharakter. Die Firma bietet jedoch Technologielösungen fĂŒr Anlagen zur Produktion von Methanol mit einer JahreskapazitĂ€t von 50.000 bis 100.000 Tonnen Methanol an.cite-ref-22[22] Weitere Akteure in diesem Bereich sind Thyssenkrupp und Mitsubishi Hitachi. Vorteil der Methanolsynthese gegenĂŒber der Fischer-Tropsch-Synthese ist die Vermeidung des reverse water gas shift-Schrittes und der damit verbundenen Energieverluste.cite-ref-5-10-1[10]

Das gewonnene Methanol kann im Anschluss im Rahmen eines Mobil-Prozesses zu Ottokraftstoff weiter verarbeitet werden.

Alkoholsynthese

Bei der Alkoholsynthese wird als erster Prozessschritt das Synthesegas katalytisch in höhere Alkohole wie Ethanol, Propanol oder Butanol umgewandelt.cite-ref-6-17-3[17] Dieser Ansatz wird gegenwÀrtig von der Firma Swedish Biofuels erforscht.cite-ref-23[23]

Ammoniak

Die Herstellung von Ammoniak im strombasierten Power-to-Ammonia-Verfahren statt aus Erdgas kann ebenfalls zu den Power-to-Liquid-Verfahren im weiteren Sinne gezĂ€hlt werden, auch wenn Ammoniak bei Normalbedingungen gasförmig ist und nur bei 10 Bar Druck oder niedrigen Temperaturen flĂŒssig vorliegt.

Verwechslungsgefahr mit anderen Prozessen

Nicht mit dem PtL-Ansatz zu verwechseln sind AnsĂ€tze, bei denen eine direkte Nutzung der Sonneneinstrahlung zur Produktion von FlĂŒssigkraftstoffen erfolgt, ohne dass vorher eine Erzeugung von Strom stattfindet. Insbesondere der englischsprachige Begriff „Solar Power“ (Sonnenenergie) kann zu Verwechslungen mit der Erzeugung aus „Power“ (Strom) fĂŒhren. Eine Schilderung eines derartigen Prozesses, die ebenfalls im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien steht, findet man beispielsweise im Scientific American, wo Ende MĂ€rz 2012 ein Artikel mit dem Titel „Mikroben helfen bei der Umwandlung von Solarenergie in flĂŒssigen Treibstoff“ (Solar Power to Liquid Fuel) erschienen ist. Darin wird ein integrated electro-microbial bioreactor, zu Deutsch etwa integrierter elektro-mikrobieller Bioreaktor beschrieben, der in der Lage sein soll, mit Hilfe von gentechnisch verĂ€nderten Ralstonia eutropha verschiedene flĂŒssige Butanole wie beispielsweise 1-Butanol zu erzeugen, die sich als Kraftstoff eignencite-ref-24[24]. Hierbei handelt es sich um einen völlig andersartigen Prozess als bei der Produktion von PtL.

Ebenfalls ein anderer Ansatz ist der StL-Ansatz (Solar to Liquid). Der Solar-to-Liquid-Ansatz wird gegenwĂ€rtig hauptsĂ€chlich an der ETH ZĂŒrich (Lehrstuhl Professor Steinfeld) erforscht. Konzeptionell besteht der Ansatz darin, Sonnenlicht ĂŒber Parabolspiegel an einem Punkt zu bĂŒndeln und so an diesem Punkt eine Temperatur von 1.500 °C zu erreichen, bei der Wasser und CO2 direkt in ein Synthesegas aus Wasserstoff und CO umgewandelt werden.cite-ref-8-25-0[25] Vorteil dieses Verfahrens ist die Vermeidung der Konversionsverluste, die beim PtL-Verfahren zunĂ€chst bei der Stromerzeugung und anschließend bei der Elektrolyse entstehen. Diese Umwandlungsverluste sind erheblich, da gĂ€ngige Solarkollektoren weniger als 20 % der eintreffenden Sonnenenergie in Strom verwandeln und bei der anschließenden Elektrolyse des gewonnenen Stroms weitere Umwandlungsverluste von bis zu 33 % entstehen. Im Gegensatz dazu ist die BĂŒndelung des Sonnenlichts durch Spiegel mit nur geringen Verlusten verbunden; die Masse der eingestreuten Sonnenenergie kann dazu verwendet werden, die gewĂŒnschten hohen Temperaturen zu erreichen.cite-ref-26[26] Nachteil des Verfahrens ist die aufwendige Mechanik zum stĂ€ndigen NachfĂŒhren der Spiegel, die erforderlich ist, um trotz des stĂ€ndig wechselnden Sonnenstandes kontinuierlich eine BĂŒndelung aufrechtzuerhalten. Ebenfalls nachteilig ist, dass dieses Verfahren ausschließlich auf Sonnenenergie beruht; eine Kompensation sonnenschwacher Perioden durch Windenergie ist bei diesem Verfahren, anders als bei Strom, nicht möglich.

Eine Laboranlage fĂŒr das StL-Konzept existiert auf dem Dach der ETH ZĂŒrich. Diese Anlage wird laufend betrieben und erzeugt FlĂŒssigkraftstoff im Milliliterbereich (ca. 100 ml tĂ€glich).cite-ref-27[27] Eine zehnmal so große Anlage befindet sich in MĂłstoles in Spanien.cite-ref-8-25-1[25] Noch deutlich grĂ¶ĂŸere Anlagen, insbesondere eine Großanlage in Spaniencite-ref-8-25-2[25] sind konzipiert, aber sind bisher nicht ĂŒber den Status von Papierstudien hinausgekommen.

Anlagen

‱ In Island wurde im April 2012 eine acht Millionen Euro teure Power-to-Liquid-Anlage von der Firma Carbon Recycling International (CRI) mit einer KapazitĂ€t von 1,3 Millionen Litern pro Jahr in Betrieb genommen. Im Jahr 2015 erweiterte CRI die Anlage auf mehr als 5 Millionen Liter pro Jahr. Die nach George Olah benannte Anlage sollte anfangs jĂ€hrlich 4.500 Tonnen CO2 nutzen und damit Methanol erzeugen. Sowohl das CO2 als auch die elektrische Energie stammen aus dem benachbarten Kraftwerk Svartsengi.cite-ref-28[28]
‱ In Werlte in Niedersachsen ging am 4. Oktober 2021 eine Pilotanlage zur Gewinnung eines synthetischen Kraftstoffes, „Syncrude“, auf Basis des oben beschriebenen Fischer-Tropsch-Verfahrens in Betrieb.cite-ref-29[29] Vorgeschaltet ist ein Zwischenschritt zur Gewinnung von Synthesegas. Über einen weiteren Schritt wird anschließend in der Raffinerie Heide (Schleswig-Holstein) Kerosin der Sorte Jet A1 gewonnen.cite-ref-30[30] Gebaut wurde die Anlage von atmosfair.cite-ref-31[31] Das Pilotprojekt trĂ€gt den Namen „FairFuel“.cite-ref-32[32] Die Anlage verfĂŒgt ĂŒber eine Herstellungsleistung von 44 kg/h synthetischen Kohlenwasserstoff.cite-ref-33[33] Es handelt sich um die erste Anlage weltweit, in der, hier als E-Kerosin bezeichnetes, Kerosin aus Windkraft produziert wird. Der Regelbetrieb sollte im ersten Quartal 2022 starten. Dann sollten in Werlte acht FĂ€sser Rohkerosin pro Woche produziert werden.cite-ref-34[34]
‱ Im SĂŒden Chiles wurde im Rahmen des Projektes Haru Oni eine Pilotanlage gebaut, welche 55.000 Liter an E-Ottokraftstoff ĂŒber das Methanol-to-Gasoline-Verfahren herstellt. Dabei erfolgt im Vorfeld eine Methanolsynthese aus CO2 und H2. Das CO2 stammt aus einer Brauerei, welche aber ab 2024 durch atmosphĂ€risches CO2 ersetzt werden soll. In den darauffolgenden SkalierungsgrĂ¶ĂŸen soll die Anlage eine GesamtkapazitĂ€t von 550 Millionen Litern erreichen.cite-ref-10-15-1[15]
‱ Im dĂ€nischen Apenrade, nahe der deutschen Grenze, wurde im Mai 2025 die erste E-Methanol-Großproduktionsanlage der Welt in Betrieb genommen.cite-ref-35[35] In Padborg soll eine noch grĂ¶ĂŸere Anlage errichtet werden.cite-ref-36[36]

Siehe auch
Literatur

‱ Kompetenzzentrum Klima- und LĂ€rmschutz im Luftverkehr (2020): Betrachtung und Ausblick der Technologien zur Herstellung von „Power-to-Liquid“ (PtL)
‱ Michael Sterner, Ingo Stadler (Hrsg.): Energiespeicher. Bedarf, Technologien, Integration. 2. Auflage. Berlin Heidelberg 2017, ISBN 978-3-662-48893-5.

Weblinks

‱ Kompetenzzentrum fĂŒr Klima- und LĂ€rmschutz im Luftverkehr, CENA Hessen
‱ Strategieplattform Power to Gas
‱ Deutscher Bundestag – Wissenschaftliche Dienste: Der Aktuelle Begriff: Power to Gas (PDF; 69 kB)
‱ M. Specht (Projektleitung) und Andere: „CO2-Recycling zur Herstellung von Methanol“ Zentrum fĂŒr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-WĂŒrttemberg (ZSW), Institut fĂŒr Technische Thermodynamik und KĂ€ltetechnik (ITTK), UniversitĂ€t Karlsruhe Institut fĂŒr Physikalische Elektronik (IPE), UniversitĂ€t Stuttgart, Juli 2000

Einzelnachweise

cite-note-9-11. Kompetenzzentrum Klima- und LĂ€rmschutz im Luftverkehr, CENA Hessen: Betrachtung und Ausblick der Technologien zur Herstellung von "Power-to-Liquid" (PtL). 2020 (cena-hessen.de).
cite-note-22. ↑ Athanasios A. Tountas, Xinyue Peng, Alexandra V. Tavasoli, Paul N. Duchesne, Thomas L. Dingle: Towards Solar Methanol: Past, Present, and Future. In: Advanced Science. Band 6, Nr. 8, 2019, S. 1801903, doi:10.1002/advs.201801903, PMID 31016111, PMC 6468977 (freier Volltext).
cite-note-33. ↑ E-Fuels: Sind synthetische Kraftstoffe die Zukunft? (adac.de). Abgerufen am 24. MĂ€rz 2024.
cite-note-44. ↑ Wietschel, M.; Plötz, P.; DĂŒtschke, E.; Neuner, F.; Tröger, J.; Gnann, T.: Diskussionsbeitrag - Eine kritische Diskussion der beschlossenen Maßnahmen zur E-Fuel-Förderung im Modernisierungspaket fĂŒr Klimaschutz und Planungsbeschleunigung der Bundesregierung vom 28.3.2023. Fraunhofer ISI, abgerufen am 26. MĂ€rz 2024.
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