Kerosin aus Sonnenlicht

Flugzeug

Eine Forschergruppe entwickelt einen Flugzeugtreibstoff, der auf Sonnenenergie, Wasser und Kohlendioxid basiert. Damit stünde eine Alternative zu herkömmlichem Kerosin zur Verfügung, das aus Erdöl hergestellt wird und für die gigantischen Treibhausgasemissionen im Flugverkehr verantwortlich ist.

Im Projekt SOLAR-JET arbeitet derzeit eine Forscher- gruppe aus DLR (Deutsches Luft- und Raumfahrt- zentrum), ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich), Bauhaus Luftfahrt, Shell Global Solutions sowie dem Beratungsunternehmen ARTTIC an der Entwicklung eines alternativen Treibstoffs für den Flugverkehr. Ziel ist es, einen CO2-neutralen Weg für die Herstellung von Flugzeug-Antriebsmitteln zu entwickeln, also einen Kraftstoff, der regenerativ und nachhaltig ist.

Unter Laborbedingungen wird dabei eine Kombination aus konzentriertem Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser in einem zweistufigen solar-thermochemischen Kreislauf getestet. Die Wissenschaftler simulieren die Vorgänge in einem Solarreaktor am Computer. Durch Aufspaltung von Kohlendioxid und Wasser entsteht eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, sogenanntes Syngas (Sysnthesegas). Diese kann durch einen Fischer-Tropsch-Prozess direkt in Kerosin umgewandelt werden.

Sonnenlicht und Kohlendioxid stehen schier unbegrenzt zur Verfügung. Die Erzeugung von Kerosin aus diesen Ressourcen könnte also eine gute Alternative zu beispielsweise Bio-Kerosin auf Biotreibstoffbasis (zum Beispiel Jatropha) oder Wasserstoff sein. Auch wenn die Effizienz beim Kraftstoffverbrauch in Flugzeugen in den letzten Jahren immens verbessert werden konnte, ist der internationale Flugverkehr noch immer für einen hohen Anteil der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich.

 

 

3 Bemerkungen

  • Ja, das ist mal ein echt innovatives Forschungsprojekt! Zudem ein sehr wichtiges, ist doch der Verkehr das größte „Sorgenkind“ in Sachen Umstellung auf erneuerbare Ressourcen. Treibstoffe auf Kohlewasserstoff-Basis sind eben bezüglich Energiedichte noch immer jeder elektrischen Batterie haushoch überlegen, weshalb Fliegen mit erneuerbaren Ressourcen bis jetzt nur Experimentalflugzeugen wie Piccards „Solar Impulse“ vorbehalten blieb. Die Synthese von Treibstoffen mit Hilfe erneuerbaren Energien ist ein sehr vielversprechender und zukunftsträchtiger Ansatz. Ob es letztlich dabei bleibt, das herkömmliche Kerosin so gut wie möglich zu imitieren, oder ob künftige Flugzeuge ihren Schub mit Methan (natürlich auch erneuerbar produziert) oder gar hybrid erzeugen, bleibt abzuwarten.

  • Das Thema ist nun wirklich nicht neu. Sowohl Kerosin aus Solar- als auch vor allem aus (überschüssiger, da abgeregelter) Windenergie wird schon lange verfolgt. Für das Verfahren ist es unerheblich, ob die Energie aus Wind- oder Solaranlagen gewonnen wird. Die Firma EtoGas hat hier mit Audi sogar zur Erzeugung des synthetischen Gases eine industrielle Lösung entwickelt (im ostfriesischen Werlte). Ebenso gibt es eine Anlage in der Gemeinde Morbach (Rheinland Pfalz). Das Fischer Tropsch-Verfahren wird bei Shell im Mittleren Osten schon großtechnisch zur Umwandlung von fossilem Gas in Kerosin angewendet.

  • P.S.:
    zugelassene Drop In-Treibstoffe (bis max. 50% Beimischung von synthetischen Kerosin) sind heute schon zugelassen und die Triebwerkshersteller haben die Nutzung von E50-Kerosin basierend auf synthetischen Gas schon genehmigt.

    Bislang ist das Verfahren jedoch zu teuer und wird deswegen nicht angewendet. Der Wirkungsgrad liegt bei dem 3-Stufenprozess heute bei lediglich 60%. Das unter der Voraussetzung, dass man Solar- resp. Windenergie exklusive für die Gewinnung von Kerosin verwendet. Interessant würde es werden, wenn die Kompensationszahlungen im Rahmen der EEG-Einspeisevergütung überarbeitet würden. Heutzutage bekommen alle Solar- und Windparkbetreiber 95% Ihrer Einspeisevergütung erstattet, falls bei Überlast des Netzes die Wind- resp. Solarenergie abgeregelt (vom Netz genommen) wird. Abhilfe könnte hier eine signifikante Absenkung der Kompensationszahlung im Rahmen des EEG bewirken. Hierdurch würden die Betreiber solcher Anlagen gezwungen die ansonsten verlorengehende Energie sinnvoll anderweitig zu nutzen. Z.B. durch Umwandlung in synthetisches Gas. Es ist immer noch wirtschaftlicher ungenutzte Energie zu verwenden als zu vernichten (abzuregeln). Hierdurch könnten auch die Strompreise gesenkt werden. Gegenwärtig macht die abgeregelte Windenergie nur ca. 1 Prozent der gesamten erzeugten Windenergie aus. Beim Einsatz von 80% erneuerbarer Energie wird der Anteil der abgeregelten Energie auf etwa 12% steigen. Bei 100% erneuerbarer Energie aufgrund der diskontinuierlichen Bereitstellung sogar auf ca. 23%. Da das heutige deutsche Erdgasnetz sogar 4 Monate lang die gesamte heutige Wind- und. Solarenergieproduktion nach Umwandlung in synthetisches Gas speichern könnte, wäre hierdurch eine deutliche Verstetigung der Energieproduktion in Deutschland möglich.

    Der aus abgeregleter erneuerbarer Energie gewonnene Treibstoff wäre kostenseitig konkurrenzfähig, wenn sogar nur Teile der eingesparten Kompensationszahlungen bei Abregelung zur Subventionierung des Treibstoffs genutzt würden. .