Foto: GP JOULE

Mobilität

Saubere Energie für Flieger, Schiff und Bus

Für die Mobilitätswende mit Wasserstoff-Technik gehen jetzt zahlreiche Forschungsprojekte an den Start - von Schifffahrt über Flugverkehr bis Busbetrieb.

Nicole Weinhold

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Firma Ineratec, ein Spin-Off des KIT, erproben jetzt gemeinsam mit weiteren Partnern aus Wirtschaft und Forschung die Herstellung von synthetischen klimaneutralen Kraftstoffen für den Luft-, Schwerlast- und Schiffsverkehr. Die Lösung: Synthetische Kraftstoffe aus dem Treibhausgas CO2 und erneuerbarem Strom. Geplant ist die Gewinnung von CO2 aus der Umgebungsluft mit einer Direct-Air-Capture-Anlage der Firma Climeworks. Die Elektrolyse-Technologie, mit der durch Strom aus Wasser der benötigte Wasserstoff erzeugt wird, stammt von Siemens.

CO2 mit Wasserstoff in Synthesegas umwandeln

Im Projekt Powerfuel wird am KIT in einer von Ineratec entwickelten Pilotanlage CO2 mit Wasserstoff schließlich in Synthesegas umgewandelt. „Aus letzterem wird im Reaktor flüssiger Kraftstoff erzeugt“, sagt Ineratec-Geschäftsführer Tim Böltken. Durch dieses Power-to-Liquid-Verfahren lässt sich nahezu klimaneutraler Treibstoff wirtschaftlich herstellen. Die Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen unterliegt naturbedingten Schwankungen. Durch den Einsatz der kompakten chemischen Reaktoren von Ineratec direkt vor Ort soll auf diese Schwankungen optimal reagiert werden und Strom, der bisher ungenutzt blieb in flüssigen Krafstoffen gespeichert werden. „Zudem haben unsere synthetischen Kraftstoffe im Vergleich zu konventionellem Benzin, Diesel oder Kerosin sogar bessere Verbrennungseigenschaften“, sagt Böltken. Die Qualität der synthetischen Treibstoffe sowie der Einsatz in verschiedenen Verkehrssektoren werden vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Firma Aviation Fuel Projects Consulting untersucht und beurteilt. In der Pilotphase soll die Anlage 200 bis 300 Liter Kraftstoff am Tag produzieren.

„Maritime.Green propulsion“

Derweil setzt die Bundesregierung setzt ein Signal für die maritime Forschung: 45 Mio. Euro zusätzliche Fördermittel stehen in den nächsten vier Jahren für die Branche bereit. Unter dem Titel „Maritime.Green propulsion“ werden nun verstärkt Projekte gefördert, die einen signifikanten Beitrag zur maritimen Energiewende leisten. Unter diesem Titel sollen ab 2019 verstärkt Projekte gefördert werden, die signifikante Beiträge zur maritimen Energiewende leisten. Fernziel ist das Null-Emissionsschiff. Gebraucht werden dazu im ersten Schritt vor allem emissionsneutrale sogenannte E-Fuels, die aus der Umwandlung von elektrischer Energie aus erneuerbaren Energien in synthetische Kraftstoffe gewonnen werden (sog. Power to Fuel Prozesse).

Wasserstofferzeugung ohne Strom

Methan aus Biomasse zu erzeugen – das ist in Forscherkreisen längst kein Kunststück mehr. Ganz anders siehtvdas mit Wasserstoff aus. Denn auch der lässt sich aus Biomasse gewinnen. Die Idee ist zwar nicht neu, findet aber seit kurzem wieder Beachtung und sie hat Potenzial: Bis 2050 sollen 80 bis 95 Prozent der CO2-Emmissionen eingespart werden, so der Plan der Bundesregierung. Und dann könnte

Wasserstoff zum Hauptenergieträger werden. Tobias Weide forscht am Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt der FH Münster, wie man aus biogenen Reststoffen wie Biomasse oder Abwässern Wasserstoff gewinnen kann – ganz ohne Strom. Bislang gewinnt man Wasserstoff durch Elektrolyse. „Sie verwendet Strom aus erneuerbaren Energien und spaltet Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff. Beides entsteht also ohne CO2-Emmissionen, weil man Windkraft oder Sonnenenergie nutzt“, so der Doktorand. „Man braucht für das Verfahren aber zwingend Strom, und genau der ist in meinem Ansatz nicht notwendig.“ Fördergelder für Forschungsprojekt „BioTecH2“ sind gerade genehmigt worden.

Projekt "eFarm"

Die GP Joule-Unternehmensgruppe startet das bisher größte grüne Wasserstoff–Mobilitätsprojekt in Deutschland. Mit dem Projekt „eFarm“ wird eine Wasserstoff-Infrastruktur von der Erzeugung über die Verarbeitung bis zur Flottennutzung im Verbund realisiert, wofür GP Joule mit einer Machbarkeitsstudie im März 2017 den Grundstein gelegt hatte. In Nordfriesland wird durch das Projekt eine Versorgungssicherheit für 100 Prozent grünen, regional erzeugten Wasserstoff für die Bürger und Unternehmen, die sich ein Wasserstoff-Fahrzeug anschaffen wollen, hergestellt. Sowohl die Errichtung von fünf Wasserstoffproduktionsstandorten, zwei Wasserstoff-Tankstellen in Husum und Niebüll als auch die Anschaffung von zwei Brennstoffzellenbussen und fünf Brennstoffzellen-PKWs beurteilte das Bundesverkehrsministerium für förderungswürdig und bewilligte dafür jüngst eine Investitionsförderung. Mit „eFarm“ will GP Joule die Veredlung von Strom in der Region möglich machen und neue Märkte für die Windenergie erschließen. Das Projekt zeigt eine Alternative zum umstrittenen Netzausbau auf und macht die starke Windenergie in Schleswig-Holstein lokal nutzbar.

Wasserstoff und Methan sind wichtige Zukunftsspeicher

Hoher Wirkungsgrad bei Methanisierung

Der französischen Schriftsteller Jules Verne hat 1870 eine visionäre Eingebung zu Papier gebracht: „Das Wasser ist die Kohle der Zukunft....

Wasserstoff und Methan sind wichtige Zukunftsspeicher

Hoher Wirkungsgrad bei Methanisierung

Der französischen Schriftsteller Jules Verne hat 1870 eine visionäre Eingebung zu Papier gebracht: „Das Wasser ist die Kohle der Zukunft."

Diwald versus Sigl

Wasserstoff-Auto oder E-Mobilität?

Gehört die Zukunft dem E-Mobil oder Brennstoffzellenautos? Kurt Sigl, Präsident BEM, hat eine Lanze für E-Autos gebrochen. Für H2 spricht Werner Diwald.

Kostprobe aus unserem Print-Magazin

Wasserstoff-Auto oder E-Mobilität?

Gehört die Zukunft dem E-Mobil oder H2-Autos? Kurt Sigl, Bundesverband E-Mobilität, und Werner Diwald, Vorsitzender Brennstoffzellen-Verband.