Am 14.11.2014 präsentierte die Dresdner sunfire GmbH eine weltweit einzigartige Demonstrationsanlage für Power-to-Liquids (PtL). Die offizielle Einweihung fand in Desden-Reick statt unter der Anwesenheit von Bundesforschungsministerin Johanna Wanka, Bilfinger-Vorstand Pieter Koolen sowie weitere hochrangige Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft.
Was ist Power-to-Liquids?
Die sunfire GmbH entwickelt und produziert Hochtemperatur-Elektrolyseure (SOEC) und Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC). Bei der PtL-Anlage von sunfire wird CO2 und Wasser mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom in hochreine, alternative Kraftstoffe wie beispielsweise Benzin, Diesel oder Kerosin umgewandelt. Das sind die sogenannten PtL-Kraftstoffe oder e-fuels, die als besonders klimafreundliche und ressourcenschonende Alternative genutzt werden können. Zum Beispiel zur Beimischung zu konventionellen Kraftstoffen, um die Treibhausgasquote zu erfüllen.
Hochtemperatur-Elektrolyse mit Wasserdampf
Im Mittelpunkt der PtL-Technologie steht die Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC), die das Cleantech-Unternehmen im Rahmen des gleichnamigen BMBF-Forschungsprojekts SUNFIRE entwickeln konnte. Sie gliedert sich in drei Schritte:
- Im ersten Schritt wird die SOEC dazu eingesetzt, elektrische Energie in chemische umzuwandeln mithilfe des PtL-Verfahrens. Zur Erzeugung von Wasserstoff wird kein flüssiges Wasser, sondern Wasserdampf verwendet.
- Zweiter Schritt ist die reverse Wassergas-Shift-Reaktion, in der CO2 mit Wasserstoff (H2) aus der Dampfelektrolyse zu Kohlenmonoxid (CO) für die Synthese reduziert wird.
- Dritter und letzter Schritt ist die sogenannte Fischer-Tropsch-Synthese: Hier wird das Kohlenmonoxid mit weiterem Wasserstoff (erneuerbares Synthesegas) zu Benzin, Diesel, Kerosin und anderen Rohprodukten (Wachse) für die Chemieindustrie gewandelt. Die in der Synthese freigesetzte Wärme, wird in den Prozess zurückgeführt. Damit ergibt sich ein hoher System-Wirkungsgrad von 70 Prozent.
Vorteile von PtL
Die Hochtemperatur-Elektrolyse ist besonders effizient und wird mit erneuerbarem Strom betrieben. Der erzeugte Wasserstoff kann im Power-to-Liquids Prozess von sunfire effizient in Kraftstoffe gewandelt oder im Bereich H2-Mobilität oder der Industrie direkt verwendet werden. Bundesforschungsministerin Johanna Wanka sieht den Vorteil des Verfahrens besonders in der CO2-Senkung sowie die Unabhängigkeit vom Erdöl. „So schützen wir das Klima, schonen Ressourcen und fördern zugleich eine Technologie, die wirtschaftliches Wachstum verspricht.“ Weiterhin vorteilhaft sind die PtL-Treibstoffe, mit denen „die gesamte bestehende Infrastruktur, wie Tankstellen, Leitungen und Motoren unverändert genutzt werden kann. Damit ermöglichen wir eine nachhaltige Mobilität mit Erneuerbaren Energien“, so Wanka.
Die PtL-Anlage in Zahlen
Der Bau der Demonstrationsanlage lag im einstelligen Millionen Euro Bereich. Hinzukommen die Entwicklungskosten bei den Konsortialpartnern. Eine Hälfte der Gesamtsumme wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Das CO2-Verwertungspotential liegt bei 3,2 Tonnen CO2 pro Tonne Kraftstoff. Nach der Inbetriebnahme soll die Anlage bis zu einem Fass Kraftstoff pro Tag produzieren. Die Kommerzialisierung beginnt in Abhängigkeit der technischen Weiterentwicklung und der regulatorischen Rahmenbedingungen ab 2016.
Sunfire CTO Christian von Olshausen äußert sich zuversichtlich und entschlossen: „Mit dieser Anlage werden wir die technische Machbarkeit auf industriellem Niveau nachweisen. Nun bedarf es regulatorischer Rahmenbedingungen, die ausreichend Planungssicherheit für Investoren schaffen.“
Bilder: sunfire (Digitale Pressemappe)
