Mit synthetischen Kraftstoffen in die Zukunft?

Eine Studie unter Beteiligung des Fraunhofer IEG analysiert das Potenzial von Energieimporten aus benachbarten Sonnenstaaten. Sie betont die Komplexität und die zu erwartenden hohen Kosten potenzieller Projekte.

E-Mobilität alleine reicht nicht: Ohne E-Fuels lassen sich die Klimaziele nicht erreichen. EU-Regularien bremsen alternative Kraftstoffe jedoch aus. Dabei wären sie vor allem eine Lösung für Bestandsfahrzeuge. 

Eine aktuelle FVV-Kraftstoffstudie zeigt: Es reicht nicht, einfach neue Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor zu verbieten, um die Klimaziele zu erreichen. Der Antrieb ist nicht entscheidend, sondern der Energieträger.

Synthetische Kraftstoffe werden in Zukunft unentbehrlich sein. Nur sie versprechen die hohe Energiedichte, die etwa in Schifffahrt, Luftverkehr und Schwerlastlogistik benötigt wird. Batterieelektrische Antriebe werden dies in ähnlicher Form voraussichtlich nie leisten können.

Die Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors mit ottomotorischem Brennverfahren hat das Ziel einer effizienteren Verbrennung bei gleichzeitiger Verringerung der Schadstoffemissionen. Insbesondere die Einhaltung weltweiter Emissions- und CO2-Standards und die Erfüllung von Kundenbedürfnissen nach nachhaltiger Mobilität wird den Einsatz zukünftiger Technologien prägen.

Großmotoren werden zur Senkung der Treibhausgasemissionen zunehmend auf den Betrieb mit synthetischen Kraftstoffen umgestellt. Wasserstoff, Methanol und Ammoniak sind aussichtsreiche Kandidaten, unterscheiden sich jedoch in ihren Eigenschaften teilweise deutlich von Erdgas und Diesel. ABB Turbocharging hat untersucht, in welcher Form die Aufladung davon betroffen ist und inwieweit sie in den Motorkonzepten eine unterstützende Rolle spielen kann.

The use of synthetic, CO2-neutral fuels is one way to ensure a climate-neutral and low-emission transport in the future. OME has repeatedly proven to be an excellent alternative to conventional diesel fuel. The potential could already be demonstrated on the basis of various experimental setups on the engine testbeds as well as with the research vehicle at the Institute for Internal Combustion Engines and Powertrain Systems.

Die Umwandlung der chemischen Energie jedes verfügbaren Brennstoffes bzw. Kraftstoffes des Typs CmHnOp kann grundsätzlich in zwei Formen erfolgen.

Die Reduktion der CO 2-Emissionen ist ein aktuell heiß diskutiertes gesellschaftspolitisches Ziel, das es zeitnah zu erreichen gilt. FEV zeigt, welchen Beitrag synthetische Kraftstoffe aus erneuerbarem Strom und Kohlendioxid dabei leisten können und warum es notwendig ist, die Gesetzgebung zu überarbeiten. 

The manufactures of internal combustion engines face currently a lot of challenges. Among these are the required drastic emission reductions of carbon dioxide (CO2) as well as harmful substances the most prominent. As a consequence of these harsh market conditions solutions that could cope with this framework are urgently needed. In this context the state of the art of synthetic fuels as an essential part of the energy system is discussed and how they could offer solutions.In addition to the technology developments at Fraunhofer ISE providing innovative solutions in clean mobility such as the CatVap technology and more efficient synthesis pathways to oxymethylene dimethyl ether (OME) the energy system analysis is one important research topic.

In Deutschand soll grüner Wasserstoff das Allheilmittel der Energiewende überall dort sein, wo eine direkte Verwendung von elektrischer Energie nicht sinnvoll ist. Dazu gehören stoffliche Anwendungen in der Industrie, aber auch solche als Kraft- und Treibstoff in der Mobilität zu Wasser, zu Luft und zu Land, hier vor allem in der Logistik. Die Begehrlichkeiten sind groß. Doch die Potenziale sind es eher nicht.

Katastrophale Unwetterereignisse rund um den Globus machen den Klimawandel greifbar und pragmatische Ansätze zur Erreichung der Klimaziele notwendiger denn je. Ein thematischer Dauerbrenner dabei sind seit Jahren E-Fuels. Bei den hierfür genutzten Power-to-Liquid(PtL)-Verfahren wird mittels Elektrizität Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt.

Der Verbrennungs- und insbesondere der Dieselmotor wird von manchen heute schon als Auslaufmodell betrachtet. Als Alternative gelten insbesondere Elektroantriebe, die von Batterien oder auch Brennstoffzellen mit Strom versorgt werden. Eine solche Sichtweise greift jedoch - etwa mit Blick auf die Schifffahrt - zu kurz, in der heutige Batterietechnologien rein physikalisch lediglich eine Ergänzung, jedoch keine Alternative zum klassischen Verbrennungsmotoren darstellen können.