Robert Klatt
Der Luftverkehr ist die klimaschädlichste Fortbewegungsart. Nun wurden deutliche Fortschritte bei einem Produktionsverfahren für E-Fuels erzielt, mit dem Flugzeuge in Zukunft klimaneutral fliegen können.
Karlsruhe (Deutschland). Der Luftverkehr ist für etwa drei Prozent der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich. Um den Klimawandel zu bremsen, müssen Flugzeuge deshalb langfristig komplett mit alternativen Treibstoffen betrieben werden. Eine Option zur Produktion von synthetischem, nachhaltigem Kerosin ist das Power-to-Liquid-Verfahren, das Kerosin aus CO₂, Wasser und Strom aus erneuerbaren Energien herstellen kann.
Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, die Produktion dieser E-Fuels deutlich effizienter zu machen. Im Rahmen des Kopernikus-Projekts P2X haben sie dazu die Herstellung des Synthesegases optimiert, das aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid besteht. Sie haben dazu ein Co-Elektrolysemodul mit einer Leistung von 220 Kilowatt (kW) verwendet.
„Das Besondere an der Co-Elektrolyse ist, dass sie Wasserdampf und CO2 in einem einzigen Schritt elektrochemisch und hocheffizient direkt in Synthesegas umwandelt. Dadurch entfällt die sonst übliche separate Wasserstofferzeugung mit nachgelagerter Synthesegaserzeugung, was die Effizienz des Gesamtverfahrens hin zu den synthetischen Kraftstoffen deutlich erhöht.“
Anschließend wird das Synthesegas in langkettige Kohlenwasserstoffe (Syncrude) umgewandelt, aus denen Kerosin und andere chemische Produkte erzeugt werden können.
Test unter Realbedingungen
Die Forscher haben die Integration der Co-Elektrolyse in den Produktionsprozess bereits unter Realbedingungen erprobt. Die Anlage hat bis zu hundert Liter Syncrude täglich produziert. Nun wird das System erweitert, um bis zu 300 Liter Syncrude täglich herzustellen.
„Dort wird erstmals eine Produktion im Tonnenmaßstab realisiert werden.“
Das Endprodukt des Systems, also das synthetische Kerosin, wird zeitnah mit echten Flugzeugturbinen erprobt. Außerdem stellen chemische Analysen permanent sicher, dass die Qualität des synthetischen Kerosins den hohen Anforderungen genügt.
