Treibstoff aus Kohlendioxid und Wasser

In 2050 soll sich die deutsche Energieversorgung vollständig aus regenerativen Quellen speisen. Dies ist ein herausragendes Ziel für den Umweltschutz, um vor allem die Klimaerwärmung zu begrenzen. Auf dem G7-Gipfel in Elmau im Sommer 2015 hatte man dies als größte Herausforderung für die nächsten Jahrzehnte herausgestellt. Zudem würden sich die westlichen Industrienationen politisch unabhängig machen von instabilen Gebieten des Nahen Ostens. Ein weiterer noch wenig diskutierter Vorteil der zukünftigen Energiepolitik ist die Möglichkeit zur Verwendung einer Energieüberproduktion für die Gewinnung von Kraftstoffen.

Climeworks entwickelt CO₂-Kollektor mit einem Wirkungsgrad von 95 %

Dies hat nicht nur weitreichende Folgen für private Haushalte sondern wird auch Effekte für die Automobilindustrie haben. So sollen Mehrprodukte für die Gewinnung von Kraftstoffen auf Basis von Wasser und Kohlendioxid eingesetzt werden. Ein Vorbild für die Nutzung energetischer Überproduktionen aus regenerativen Quellen ist Island. Dort war man durch die Folgen der Finanzkrise gezwungen, Kraftstoffe für die heimischen Fahrzeuge selber zu erzeugen. Mittlerweile ist das Unternehmen Carbon Recycling International der Weltmarktführer für die Gewinnung von Methanol aus Kohlendioxid, Wasserstoff und Ökostrom. Das Kohlendioxid stammt dabei von industriellen Abgasen. Das Methanol wird für die Treibstoffproduktion genutzt oder als Rohstoff für die Chemieindustrie exportiert.

Der Automobilhersteller Audi ist einer der Vorreiter der Entwicklung in Deutschland. In Partnerschaft mit Bilfinger und Climeworks betriebt Audi eine Testanlage für die Synthese von Kohlendioxid in Kraftstoffe in Dresden. Bilfinger ist der Investor und technische Partner, Audi der erste Abnehmer der Technologie, die nach dem Power‑to‑Liquid-Prinzip (PtL) arbeitet. Herzstück der Anlage ist die Hochtemperatur-Elektrolyse, bei der das zu Dampf erhitzte Wasser bei einer Temperatur von 800 °C in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. In einem zweiten Prozessschritt reagiert der Wasserstoff in Synthesereaktoren unter Druck und Temperatur mit dem Kohlendioxid und wird zu Kohlenmonoxid reduziert. Das Resultat ist eine aus langkettigen Kohlenwasserstoffen bestehende Flüssigkeit, das so genannte Blue Crude. Vergleichbar mit dem Raffinerieprozess von Erdöl kann Blue Crude veredelt und frei von Schwefel und Aromaten zu hochreinen synthetischen Kraftstoffen wie Diesel, Kerosin oder Benzin umgewandelt werden. Die bei der Synthese freigesetzte Wärme wird in den Prozess zurückgeführt, der Wirkungsgrad der Anlage liegt bei rund 70 Prozent.

Für die Gewinnung des Kohlendioxids aus der Luft hat das Start-Up Climeworks aus der Schweiz einen Kollektor entwickelt, mit dem der Rohstoff aus der Atmosphäre gebunden werden kann. Der Kollektor weist einen beeindruckten Wirkungsgrad von 95 % auf und kann das CO₂ energetisch günstig bereitstellen. Für Mobilitätslösungen sind synthetische Kraftstoffe besonders interessant, da sie keine aufwändige neue Infrastruktur benötigen. Die Kraftstoffe können an den existierenden Tankstellen bereitgestellt und in einer Übergangsphase traditionellem Sprit beigemischt werden. Die Technologie soll bereits 2016 für Markteintritt bereitstehen.

„Mit Audi e‑diesel bringen wir erneut einen Kraftstoff aus CO₂ für eine nahezu klimaneutrale Langstreckenmobilität auf den Weg. Die Nutzung von CO₂ als Rohstoff ist nicht nur eine Chance für die Automobilindustrie in Deutschland, sondern lässt sich auch auf andere Branchen und Länder übertragen“, sagt Reiner Mangold (Leiter nachhaltige Produktentwicklung bei Audi)

www.carbonrecycling.is

www.audi-mediacenter.com

www.sunfire.de

www.climeworks.com