Klimaneutrale Kraftstoffe
CO2 aus der Umgebungsluft, dazu Wasser und Strom aus erneuerbaren Energien - ergibt Kraftstoff. Das klingt nach einem ganz einfachen Rezept, ist tatsächlich aber ein hochkomplexer physikalisch-chemischer Prozess. Und genau diesen macht das Karlsruher Institut für Technologie jetzt nutzbar - mit einer Forschungsanlage, die einen synthetischen und zugleich klimaneutralen Kraftstoff herstellen kann.
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Praxistest bestanden: In der Forschungsanlage entsteht aus Kohlendioxid und Energie Kraftstoff.
Foto: picture alliance/dpa
Energie wird heute noch überwiegend aus Rohstoffen gewonnen, die nicht gut für das Klima sind. Kohle, Öl und Gas erzeugen als Nebenprodukt Kohlendioxid, das für die Erderwärmung mitverantwortlich ist. Für die Energiewende ist es daher wichtig, die Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen zu fördern. Zudem sollten Wege gefunden werden, um das klimaschädliche Kohlendioxid aus der Luft zu filtern und nutzbar zu machen.
Ein weiterer Punkt für das Gelingen der Energiewende ist die Frage der Energiespeicherung. Die wachsende Energiegewinnung aus Sonne, Wind und Wasserkraft ist wichtig - reicht aber allein nicht aus. Denn diese Energie muss auch gespeichert werden können - etwa in Form von Kraftstoff.
Ein wissenschaftlicher Durchbruch
Um diese Herausforderungen zu bewältigen – Energie zu speichern und das CO2 effektiv zu nutzen – wurde die Power-to-X-Technologie (P2X) entwickelt. Dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und seinen drei Partnern ist es gelungen, mit einer weltweit einzigartigen Forschungsanlage ihr erstes Fass Treibstoff zu produzieren. Die Anlage erzeugt dazu in vier Schritten Kraftstoff aus Luft und Ökostrom. Es ist ein Durchbruch - Energie, grün hergestellt und grün gespeichert.
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Das Kopernikus-Projekt P2X des Bundesforschungsministeriums fördert Konzeptansätze aus Wissenschaft und Forschung, die sich damit beschäftigen, erneuerbare Energie in haltbaren Kraftstoff umzuwandeln. Denn bisher lässt sich Energie nur in klimabelastenden Batterien ablegen.
In vier Schritten von Luft zum Kraftstoff
Die Karlsruher Anlage filtert zunächst das Kohlendioxid aus der Umgebungsluft heraus. Verbunden mit Wasserdampf wird das Gemisch in Wasserstoff und Kohlenmonoxid gespalten. Daraus werden lange Kohlenwasserstoff-Ketten gebildet. Der letzte nun entwickelte Schritt spaltet die festen, langkettigen Kohlenwasserstoffe so auf, dass sie für die Herstellung von Benzin-, Kerosin- und Diesel genutzt werden können.
Bei dem Umwandlungsprozess entstehen Wärme und Abgase, die durch die einzigartige Technologie aufgefangen und sofort weiterverwertet werden. Berechnungen der Kopernikus-Projektpartner zeigen daher, dass die Erfindung bis zu 60 Prozent der eingesetzten Energie in speicherbaren Kraftstoff umwandeln kann.
Ein positiver Ausblick
Wenn diese Technologie ausgebaut ist, wird sie an jedem Ort der Welt nutzbar sein. Bisher liefert die Anlage etwa zehn Liter Kraftstoff am Tag, bis 2022 soll es die 20-fache Menge sein. In der dritten Phase des Projektes bis 2025 ist die Entwicklung bis ins vorindustrielle Stadium geplant - dann sollen täglich zwischen 1.500 und 2.000 Liter Kraftstoff produziert werden.