Technologieplattform Power-to-Liquid-Kraftstoffe

Mit der „Technologieplattform Power-to-Liquid-Kraftstoffe“ TPP baut das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Leuna die bisher größte Forschungsanlage auf, um strombasierte Kraftstoffe herzustellen. Die Anlage dient dazu, diese Kraftstoffe zu optimieren sowie Technologien und Verfahren für deren Produktion in einem industriellen Maßstab weiterzuentwickeln. Am 1. Oktober fand der symbolische Baubeginn auf dem Gelände des Chemiestandorts Leuna statt. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert den Aufbau der Anlage mit etwa 130 Millionen Euro. Zusätzliche Mittel für den ab 2028 geplanten Forschungsbetrieb sind vorgesehen.

„Mit der TPP verfolgt das DLR einen ganzheitlichen Ansatz und bildet dazu die komplette Prozesskette von Power-to-Liquid-Kraftstoffen ab. Diese reicht von den Ausgangsstoffen über die Herstellung strombasierter Kraftstoffe bis hin zu deren Zertifizierung und Anwendung“, sagte Meike Jipp, Bereichsvorständin Energie und Verkehr des DLR. „In all diesen Bereichen verfügt die DLR-Energieforschung über umfassendes Know-how und langjährige Erfahrung. Der im Demonstrationsbetrieb hergestellte Kraftstoff steht Forschungs- und Pilotprojekten zur Verfügung, die den Einsatz in konkreten Anwendungen erproben.“

Die Technologieplattform Power-to-Liquid-Kraftstoffe wird über eine Kapazität von 2500 Tonnen pro Jahr verfügen. Sie kann damit strombasierte Kraftstoffe in einem semiindustriellen Maßstab herstellen. Aufgrund ihres modularen Aufbaus kann die Anlage mit weiteren Komponenten nachgerüstet und die Produktionskapazität erhöht werden. So können auch zusätzliche Forschungsthemen integriert sowie alternative Herstellungs- und Prozessschritte untersucht werden.

Mit der TPP schließt das DLR die Lücke zwischen Forschung und industrieller Produktion von Power-to-Liquid-Kraftstoffen. Dazu entwickeln, erproben und verbessern die Wissenschaftler – gemeinsam mit Beteiligten aus Industrie und Forschung – Prozesse und Verfahren, um diese Kraftstoffe in einem industriellen Maßstab herzustellen. Das Hochskalieren der Technologien stellt eine zentrale Herausforderung dar. Denn nicht alles, was in kleinerem Maßstab im Labor funktioniert, lässt sich für eine industrielle Produktion einfach größer bauen. Das so gewonnene Know-how erproben die Forscher direkt in der Praxis. Im Demonstrationsbetrieb stellt die TPP strombasierte Kraftstoffe im semiindustriellen Umfang her. Dabei untersucht das DLR auch, wie die Produktion betriebswirtschaftlich optimiert und Kosten gesenkt werden können.

Strombasierte Kraftstoffe haben das Potenzial, nicht nur größere Mengen an Kohlenstoffdioxid einzusparen, sondern auch Nicht-CO2-Effekte erheblich zu senken. Dazu gehört der Ausstoß von Stickoxiden, Rußpartikeln oder Wasserdampf. In der Luftfahrt können die Nicht-CO2-Effekte einen größeren Einfluss auf das Klima haben als das freigesetzte CO2 selbst. Zum Beispiel können Rußpartikel und Wasserdampf in der Atmosphäre Kondensstreifen verursachen, die einen zusätzlich wärmenden Effekt haben. Power-to-Liquid-Kraftstoffe bieten in diesem Kontext den Vorteil des „Fuel Designs“. Das heißt, ihre chemische Zusammensetzung lässt sich so optimieren, dass beim Verbrennungsprozess beispielsweise kein Ruß oder Feinstaub mehr entstehen.

DLR / RK