E-Fuels
Klimaschutz und EnergiewendeOhne E-Fuels geht es nicht
Die Klimaschutzziele sind nur mit CO2-neutralen flüssigen Kraft- und Brennstoffen, sogenannten „E-Fuels“ zu erreichen. Darunter versteht man Brennstoffe, die auf Basis erneuerbarer Energien synthetisch erzeugt werden und die langfristig fossile Brennstoffe ersetzen können.
Die Nutzung von erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne zur Stromerzeugung hat global gesehen ein riesiges Potenzial. Die Herausforderung besteht darin, diesen Ökostrom dorthin zu transportieren, wo er benötigt wird. E-Fuels machen genau das möglich: Sie fungieren als Stromspeicher, sind leicht zu transportieren, haben eine hohe Energiedichte und können auf die hervorragende Infrastruktur der heutigen Erdölindustrie und -logistik zurückgreifen.
Deshalb wird an der Entwicklung von E-Fuels geforscht. Ein wesentliches Kriterium dabei ist, dass sie in heute verfügbarer Technik ohne aufwändige Umrüstungen einsetzbar sind. Das erhöht die Chance auf eine breite Akzeptanz der Energiewende: Klimaschutz wird möglich, ohne Versorgungswege und Anwendungstechnik kostenintensiv umbauen zu müssen, wie es bei einer weitgehend elektrischen Energieversorgung („All Electric Society“) der Fall wäre.
Die Nutzung von erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne zur Stromerzeugung hat global gesehen ein riesiges Potenzial. Die Herausforderung besteht darin, diesen Ökostrom dorthin zu transportieren, wo er benötigt wird. E-Fuels machen genau das möglich: Sie fungieren als Stromspeicher, sind leicht zu transportieren, haben eine hohe Energiedichte und können auf die hervorragende Infrastruktur der heutigen Erdölindustrie und -logistik zurückgreifen.
Deshalb wird an der Entwicklung von E-Fuels geforscht. Ein wesentliches Kriterium dabei ist, dass sie in heute verfügbarer Technik ohne aufwändige Umrüstungen einsetzbar sind. Das erhöht die Chance auf eine breite Akzeptanz der Energiewende: Klimaschutz wird möglich, ohne Versorgungswege und Anwendungstechnik kostenintensiv umbauen zu müssen, wie es bei einer weitgehend elektrischen Energieversorgung („All Electric Society“) der Fall wäre.
Inhaltsübersicht
Hier finden Sie eine Übersicht der Inhalte, die Schritt für Schritt erklären, wie E-Fuels entstehen und was Sie ausmacht. Klicken Sie einfach auf die verschiedenen Kapitel um mehr zu erfahren.
Alternativ können Sie auch von der interaktiven Infografik aus in die Themenbereiche navigieren.
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CO2 als Kohlenstoffquelle
Biomasse, Müll oder Algen als Kohlenstoffquelle
Erneuerbarer Strom als "Rohstoff" für die Elektrolyse
Wasser als "Rohstoff" für die Elektrolyse
E-Crude: Synthetischer Rohölersatz
E-Fuel: CO2-neutrale synthetische Brennstoffe
Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) sind die Hauptbestandteile flüssiger Energieträger
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CO2 als Kohlenstoffquelle
Biomasse, Müll oder Algen als Kohlenstoffquelle
Erneuerbarer Strom als "Rohstoff" für die Elektrolyse
Wasser als "Rohstoff" für die Elektrolyse
E-Crude: Synthetischer Rohölersatz
E-Fuel: CO2-neutrale synthetische Brennstoffe
Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) sind die Hauptbestandteile flüssiger Energieträger
Videos
Christian von Olshausen, sunfire GmbH
Mit "All-electric" lässt sich nicht alles lösen.
Warum brauchen wir E-Fuels?
Prof. Dr. Regina Palkovits, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) Aachen
Power-to-X ermöglicht die chemische Speicherung von Strom.
Wie können wir Strom aus erneuerbaren Energien speichern?
Fazit und Ausblick
Zukunft der flüssigen BrennstoffeQuo vadis Energiewende?
Klimaschutz ist eine unserer drängendsten Aufgaben – das gehört inzwischen zum gesellschaftlichen Konsens. Die Meinungen über geeignete Wege gehen allerdings häufig noch auseinander. Die Mineralölwirtschaft ist der festen Überzeugung, dass flüssige Energieträger eine wichtige Rolle auf dem Weg in eine treibhaugasneutrale Zukunft spielen werden.
Heute tragen flüssige Kraft- und Brennstoffe heute zu mehr als einem Drittel zum deutschen Primärenergieverbrauch bei und sind damit die wichtigsten Energieträger. In bestimmten Sektoren wie etwa dem Flug- und Schiffsverkehr und als Vorprodukte in der Chemie sind flüssige Energieträger und Rohstoffe kaum zu ersetzen. Allein deshalb ist die Entwicklung von E-Fuels nötig.
Erneuerbar hergestellte flüssige Energieträger und Rohstoffe haben für die Energiewende signifikante Vorteile: Sie sind im Verkehrsbereich, dem Wärmemarkt und in der Chemiewirtschaft ohne teure Umrüstungen nutzbar. Herkömmliche Verbrennungsmotoren und Heizungen erhalten so eine langfristig klimafreundliche Perspektive.
CO2-neutrale flüssige Kraft- und Brennstoffe sind gut speicherbar, die Versorgung kann netzunabhängig erfolgen und sich der bereits bestehenden Transport- und Infrastrukturen bedienen.
Heute tragen flüssige Kraft- und Brennstoffe heute zu mehr als einem Drittel zum deutschen Primärenergieverbrauch bei und sind damit die wichtigsten Energieträger. In bestimmten Sektoren wie etwa dem Flug- und Schiffsverkehr und als Vorprodukte in der Chemie sind flüssige Energieträger und Rohstoffe kaum zu ersetzen. Allein deshalb ist die Entwicklung von E-Fuels nötig.
Erneuerbar hergestellte flüssige Energieträger und Rohstoffe haben für die Energiewende signifikante Vorteile: Sie sind im Verkehrsbereich, dem Wärmemarkt und in der Chemiewirtschaft ohne teure Umrüstungen nutzbar. Herkömmliche Verbrennungsmotoren und Heizungen erhalten so eine langfristig klimafreundliche Perspektive.
CO2-neutrale flüssige Kraft- und Brennstoffe sind gut speicherbar, die Versorgung kann netzunabhängig erfolgen und sich der bereits bestehenden Transport- und Infrastrukturen bedienen.
Prof. Dr.-Ing. Jörg Sauer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Es fehlt nicht an Ideen sondern an der Fokussierung. Zwischen PtL und BtL gibt es keinen Wettbewerb. Wir müssen endlich ensrt machen mit der Energiewende, da gehören flüssige Brennstoffe dazu.
Wie sehen Sie die Zukunft der Kraftstoff-Produktion?
Christian von Olshausen, sunfire GmbH
E-Crude steht in Konkurrenz zu Erdöl und wird auf absehbare Zeit teurer bleiben. Das ist aber nicht das eigentliche Problem.
Was behindert die Produktion von E-Fuels?
Wasserstoff
In den Tank damitStrom aus erneuerbaren Energien
Erneuerbarer Strom ist der entscheidende Faktor, wenn es um das CO2-Minderungspotenzial von E-Fuels geht: Nur, wenn der Strom für die Wasserstoff-Elektrolyse sowie die übrige Prozesskette zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen stammt, weisen die synthetischen Kraft- und Brennstoffe eine treibhausgasneutrale Bilanz auf.
Dass die erforderlichen Strommengen in Deutschland erzeugt werden können, erscheint aus heutiger Sicht mehr als unwahrscheinlich. Das ist aber auch nicht nötig, denn nationale Energieautarkie sollte nicht das vorherrschende Ziel sein. Schließlich sind Klimaschutz und Energiewende keine rein deutschen Themen. Energie wird auch zukünftig importiert werden müssen.
Vielversprechender ist eine globale Perspektive: Bau und Betrieb von Stromerzeugungskapazitäten sollte an Standorten erfolgen, die von Wind und Sonne begünstigt sind. Dank der Wasserstoff-Elektrolyse kann der Strom dann vor Ort "verflüssigt" und zu E-Fuels verarbeitet werden oder zu weiter entfernten Produktionsstandorten transportiert werden. Denn Moleküle lassen sich einfacher transportieren als Elektronen.
Dass die erforderlichen Strommengen in Deutschland erzeugt werden können, erscheint aus heutiger Sicht mehr als unwahrscheinlich. Das ist aber auch nicht nötig, denn nationale Energieautarkie sollte nicht das vorherrschende Ziel sein. Schließlich sind Klimaschutz und Energiewende keine rein deutschen Themen. Energie wird auch zukünftig importiert werden müssen.
Vielversprechender ist eine globale Perspektive: Bau und Betrieb von Stromerzeugungskapazitäten sollte an Standorten erfolgen, die von Wind und Sonne begünstigt sind. Dank der Wasserstoff-Elektrolyse kann der Strom dann vor Ort "verflüssigt" und zu E-Fuels verarbeitet werden oder zu weiter entfernten Produktionsstandorten transportiert werden. Denn Moleküle lassen sich einfacher transportieren als Elektronen.
Christian von Olshausen, sunfire GmbH
Erneuerbarer Strom muss dort erzeugt werden, wo Wind, Sonne und Wasserkraft im Überfluss vorhanden sind.
Woher kommt der erneuerbare Strom?
Geschlossener CO2-Kreislauf
Statt DekarbonisierungGeschlossener Kohlenstoffkreislauf
Flüssige Brennstoffe bestehen vorwiegend aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Bei ihrer Verbrennung entstehen hauptsächlich Wasser und Kohlendioxid (CO2). Wird dieses CO2 wieder in den Entstehungsprozess der Brennstoffe eingebunden, entsteht ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf und damit weitgehende Treibhausgasneutralität: Kohlendioxid wird zum nachhaltigen Rohstoff, da dieselbe Menge bei der Verbrennung freigesetzt wird, wie bei der Produktion der Atmosphäre entzogen wird.
Die pflanzliche Photosynthese ist der natürliche Weg eines geschlossenen Kohlenstoffkreislaufs. In Biomass-to-Liquid-Verfahren (BtL/PBtL) lassen sich aus einer Vielzahl von biogenen Roh- und Reststoffen wie zum Beispiel Algen, Restholz oder Stroh flüssige Brennstoffe mit einem Treibhausgas-Minderungspotenzial von bis zu 90 Prozent gegenüber einem mineralölstämmigen Kraftstoff herstellen.
Der Kohlenstoffkreislauf lässt sich aber auch künstlich verkürzen: Beim Power-to-Liquid-Verfahren (PtL) kann Kohlendioxid direkt aus Industrieabgasen oder auch der Luft als Kohlenstoffquelle genutzt werden. Auch Müll kann als Kohlenstofflieferant im Waste-to-Liquid-Verfahren (WtL) dienen. Der benötigte Wasserstoff wird durch Elektrolyse mithilfe von Strom erzeugt – und dessen Herkunft ist entscheidend für die Treibhausgasbilanz des PtL-Produkts: Denn nur grüner Strom aus erneuerbaren Quellen nützt der angestrebten Treibhausgasreduktion.
Die pflanzliche Photosynthese ist der natürliche Weg eines geschlossenen Kohlenstoffkreislaufs. In Biomass-to-Liquid-Verfahren (BtL/PBtL) lassen sich aus einer Vielzahl von biogenen Roh- und Reststoffen wie zum Beispiel Algen, Restholz oder Stroh flüssige Brennstoffe mit einem Treibhausgas-Minderungspotenzial von bis zu 90 Prozent gegenüber einem mineralölstämmigen Kraftstoff herstellen.
Der Kohlenstoffkreislauf lässt sich aber auch künstlich verkürzen: Beim Power-to-Liquid-Verfahren (PtL) kann Kohlendioxid direkt aus Industrieabgasen oder auch der Luft als Kohlenstoffquelle genutzt werden. Auch Müll kann als Kohlenstofflieferant im Waste-to-Liquid-Verfahren (WtL) dienen. Der benötigte Wasserstoff wird durch Elektrolyse mithilfe von Strom erzeugt – und dessen Herkunft ist entscheidend für die Treibhausgasbilanz des PtL-Produkts: Denn nur grüner Strom aus erneuerbaren Quellen nützt der angestrebten Treibhausgasreduktion.
Prof. Dr. Sven Kureti, Technische Universität Bergakademie Freiberg
Die Alge nimmt im Wachstum so viel CO2 auf, wie sie bei der Verbrennung als Kraftstoff wieder abgibt.
Wieso sind zum Beispiel Algenkraftstoffe CO2-neutral?
Kohlenstoffquelle Biomasse
Biomass-to-Liquid (BtL)Biomasse als Kohlenstoffquelle
Neben Wasserstoff enthalten flüssige Brenn- und Kraftstoffe typischerweise auch Kohlenstoff. Eine mögliche Kohlenstoffquelle für die Herstellung von E-Fuels ist Biomasse.
Gemeint sind nicht-essbare Pflanzenteile, etwa Stroh oder Altholz, Altfette und andere biogene Reststoffe. Zusätzlich kommt sogenannte Anbaubiomasse in Frage – aber in Form von speziell gezüchteten Algen, die auf für Nahrungs- und Futtermittelanbau ungeeigneten Flächen kultiviert werden können. Eine Nutzungskonkurrenz zu Nahrungsmitteln oder Anbauflächen ist damit ausgeschlossen und eine neue „Tank-Teller“-Diskussion wie vor einigen Jahren im Zuge der Biokraftstoffquote kommt gar nicht erst auf.
Zusammengefasst wird dieser Entwicklungspfad unter dem Begriff Biomass-to-Liquid (BtL). Die aus Biomasse gewonnen Kohlenstoffe werden dann im PBtL-Verfahren (also Power-Biomass-to-Liquid) zusammen mit „grünem“ Wasserstoff zu einem synthetischen Brennstoff verarbeitet.
Um an den Kohlenstoff in der Biomasse heran zu kommen ist zunächst ein chemisches Verfahren nötig. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, hier zwei Beispiele:
Verflüssigung durch Pyrolyse
Als Pyrolyse wird die thermochemische Zersetzung von organischen Verbindungen unter Luftabschluss bezeichnet. Bei der Schnell-Pyrolyse beispielsweise wird organisches Material wie Holz oder Stroh unter Ausschluss von Sauerstoff innerhalb von wenigen Sekunden auf etwa 500 °C erhitzt. Dabei entsteht Pyrolyseöl, das dann weiter verarbeitet werden kann.
Vergasung
Mithilfe von Wasserdampf kann Biomasse durch Verschwelung in ein Produkt- oder Brenngas umgewandelt werden. Es eignet sich als Synthesegas für die Herstellung von Kraftstoffen.
Gemeint sind nicht-essbare Pflanzenteile, etwa Stroh oder Altholz, Altfette und andere biogene Reststoffe. Zusätzlich kommt sogenannte Anbaubiomasse in Frage – aber in Form von speziell gezüchteten Algen, die auf für Nahrungs- und Futtermittelanbau ungeeigneten Flächen kultiviert werden können. Eine Nutzungskonkurrenz zu Nahrungsmitteln oder Anbauflächen ist damit ausgeschlossen und eine neue „Tank-Teller“-Diskussion wie vor einigen Jahren im Zuge der Biokraftstoffquote kommt gar nicht erst auf.
Zusammengefasst wird dieser Entwicklungspfad unter dem Begriff Biomass-to-Liquid (BtL). Die aus Biomasse gewonnen Kohlenstoffe werden dann im PBtL-Verfahren (also Power-Biomass-to-Liquid) zusammen mit „grünem“ Wasserstoff zu einem synthetischen Brennstoff verarbeitet.
Um an den Kohlenstoff in der Biomasse heran zu kommen ist zunächst ein chemisches Verfahren nötig. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, hier zwei Beispiele:
Verflüssigung durch Pyrolyse
Als Pyrolyse wird die thermochemische Zersetzung von organischen Verbindungen unter Luftabschluss bezeichnet. Bei der Schnell-Pyrolyse beispielsweise wird organisches Material wie Holz oder Stroh unter Ausschluss von Sauerstoff innerhalb von wenigen Sekunden auf etwa 500 °C erhitzt. Dabei entsteht Pyrolyseöl, das dann weiter verarbeitet werden kann.
Vergasung
Mithilfe von Wasserdampf kann Biomasse durch Verschwelung in ein Produkt- oder Brenngas umgewandelt werden. Es eignet sich als Synthesegas für die Herstellung von Kraftstoffen.
David Diarra, OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH
Biobrennstoffe müssen vor allem CO2-Einsparung ermöglichen.
Welche Anforderungen müssen Bio-Brenn- und Kraftstoffe erfüllen?
Prof. Dr.-Ing. Jörg Sauer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
In der Anlage am KIT soll aus Biomasse wie Weizenstroh oder Restholz ein vergasungsfähiger, transportabler Brennstoff hergestellt werden.
Wie wird aus Biomasse-Reststoffen ein flüssiger Kraftstoff?
Prof. Dr. Sven Kureti, Technische Universität Bergakademie Freiberg
Algen als Brenn- und Kraftstoffkomponente senken den CO2-Ausstoß und eignen sich in vielfältiger Weise.
Welche Vorteile bieten Algen als Rohstoff für E-Fuels?
Kohlenstoffquelle CO2
Verfahren Power-to-Liquid
Power-to-Liquid Vom Wasserstoff und Kohlenstoff zum Sprit
Der zentrale Forschungspfad für E-Fuels ist Power-to-Liquid (PtL). Das heißt übersetzt "Strom zu Flüssigkeit".
Und das passiert: Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind wird für das technische Verfahren der Elektrolyse eingesetzt. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten.
Der so gewonnene Wasserstoff wird in weiteren Prozessen chemisch an Kohlenstoff, der aus CO2 gewonnen wird, gebunden. Stammt der Kohlenstoff aus Biomasse ist auch von PBtL (Power-Biomass-to-Liquid) die Rede. Die neue Verbindung führt zu einem synthetischen flüssigen Energieträger, der perspektivisch heutige fossile Kraft- und Brennstoffe ersetzen kann.
Und das passiert: Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind wird für das technische Verfahren der Elektrolyse eingesetzt. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten.
Der so gewonnene Wasserstoff wird in weiteren Prozessen chemisch an Kohlenstoff, der aus CO2 gewonnen wird, gebunden. Stammt der Kohlenstoff aus Biomasse ist auch von PBtL (Power-Biomass-to-Liquid) die Rede. Die neue Verbindung führt zu einem synthetischen flüssigen Energieträger, der perspektivisch heutige fossile Kraft- und Brennstoffe ersetzen kann.
Chemische VerfahrenAus zwei mach eins
Damit der Wasserstoff aus der Elektrolyse und der Kohlenstoff aus Biomasse oder CO2 zu einem flüssigen Brennstoff werden können, müssen die beiden Komponenten aneinander gebunden werden.
Dazu eignen sich verschiedene Verfahren, beispielsweise Hydrierung oder die Fischer-Tropsch-Synthese.
Hydrierung ist ein Verfahren zur Addition von Wasserstoff an andere chemische Elemente oder Verbindungen. Mit mehrstufigen Hydrierungsverfahren kann beispielsweise Pyrolyseöl aus Biomasse, das nicht ohne weiteres als Heizölersatz nutzbar ist, zu einem Brennstoff weiterverarbeitet werden, der ähnliche Eigenschaften wie Heizöl aufweist.
Die Fischer-Tropsch-Synthese ermöglicht die direkte Synthese langkettiger Kohlenwasserstoffe aus den Gasen Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Es ist eine hochentwickelte Technologie, die seit Jahrzehnten großtechnisch im Einsatz ist und dabei kontinuierlich weiterentwickelt wurde.
Dazu eignen sich verschiedene Verfahren, beispielsweise Hydrierung oder die Fischer-Tropsch-Synthese.
Hydrierung ist ein Verfahren zur Addition von Wasserstoff an andere chemische Elemente oder Verbindungen. Mit mehrstufigen Hydrierungsverfahren kann beispielsweise Pyrolyseöl aus Biomasse, das nicht ohne weiteres als Heizölersatz nutzbar ist, zu einem Brennstoff weiterverarbeitet werden, der ähnliche Eigenschaften wie Heizöl aufweist.
Die Fischer-Tropsch-Synthese ermöglicht die direkte Synthese langkettiger Kohlenwasserstoffe aus den Gasen Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Es ist eine hochentwickelte Technologie, die seit Jahrzehnten großtechnisch im Einsatz ist und dabei kontinuierlich weiterentwickelt wurde.
Christian von Olshausen, sunfire GmbH
In drei Schritten zu Kraftstoff aus CO2 und Wasser.
Wie macht man synthetisches Erdöl?
Dr.-Ing. Tim Böltken, INERATEC GmbH
Regenerativ erzeugter Wasserstoff und CO2 werden in flüssigen synthetischen Kraftstoff umgewandelt.
Mit welchem Verfahren stellen Sie den synthetischen flüssigen Kraftstoff her?
E-Crude
E-CrudesRohölersatz
In Anlehnung an crude oil, den englischen Begriff für Rohöl, geben die Hersteller von synthetischen und biologischen Brenn- und Kraftstoffen ihren Roh-Produkten Namen wie „Blue Crude“, „Biosyncrude“ oder „Biocrude“.
Die Wortschöpfungen weisen bereits daraufhin, dass der Rohstoff aus nicht fossilen Quellen stammt und dass es sich um ein Rohprodukt handelt, das für den Einsatz als Brenn- oder Kraftstoff in der Raffinerie weiterverarbeitet werden muss.
Die Wortschöpfungen weisen bereits daraufhin, dass der Rohstoff aus nicht fossilen Quellen stammt und dass es sich um ein Rohprodukt handelt, das für den Einsatz als Brenn- oder Kraftstoff in der Raffinerie weiterverarbeitet werden muss.
Christian von Olshausen, sunfire GmbH
Anstatt die komplexen Raffinierieprodukte wie Benzin oder Heizöl zu ersetzen, ist es einfacher, das Rohöl zu ersetzen.
Wieso konzentrieren Sie sich darauf, Rohöl zu ersetzen?
Prof. Dr. Sven Kureti, Technische Universität Bergakademie Freiberg
Die Alge wird durch Druck in Rohöl umgewandelt, das dann weiter hydriert und verarbeitet wird.
Wie lässt sich aus Algen Rohöl gewinnen?
E-Fuel
E-FuelsSprit-Ersatz aus erneuerbaren Energien
E-Fuels haben einen entscheidenden Vorteil: Sie eignen sich für herkömmliche Motoren und Heizungen und geben diesen weit verbreiteten Technologien eine klimaneutrale Perspektive. Dabei vereinen Sie die Vorteile flüssiger Brennstoffe und machen diese auch in Zukunft nutzbar: Sie sind gut speicherbar und leicht zu transportieren, sie haben eine hohe Energiedichte und können auf die hervorragende Infrastruktur der heutigen Mineralölprodukte zurückgreifen.
Die Mischung macht's
Konventionelle Brenn- und Kraftstoffe wie zum Beispiel Heizöl oder Benzin sind gemischte Mineralölprodukte und werden daher auch als Blends bezeichnet. Diese Produkte werden aus verschiedenen Komponenten zusammengemischt, um normgerechte Produktqualitäten herzustellen.
Auch synthetisch erzeugte flüssige Energieträger werden aus verschiedenen Komponenten von Kohlenwasserstoff-Molekülen bestehen. Diese werden so ausgewählt und zusammengemischt, dass die Blends in ihrer Anwendung und Verbrennung im Idealfall optimierte Eigenschaften erfüllen. Vergleichbar mit Bordeaux-Weinen, die auch aus verschiedenen Rebsorten bestehen.
Somit besteht die Möglichkeit, dass E-Fuels nicht nur treibhausgasneutral einsetzbar sind, sondern mit bestimmten Komponenten zum Beispiel deutlich verbesserte Emissionseigenschaften eingestellt werden können. Man spricht daher auch von Designerbrennstoffen.
Die Mischung macht's
Konventionelle Brenn- und Kraftstoffe wie zum Beispiel Heizöl oder Benzin sind gemischte Mineralölprodukte und werden daher auch als Blends bezeichnet. Diese Produkte werden aus verschiedenen Komponenten zusammengemischt, um normgerechte Produktqualitäten herzustellen.
Auch synthetisch erzeugte flüssige Energieträger werden aus verschiedenen Komponenten von Kohlenwasserstoff-Molekülen bestehen. Diese werden so ausgewählt und zusammengemischt, dass die Blends in ihrer Anwendung und Verbrennung im Idealfall optimierte Eigenschaften erfüllen. Vergleichbar mit Bordeaux-Weinen, die auch aus verschiedenen Rebsorten bestehen.
Somit besteht die Möglichkeit, dass E-Fuels nicht nur treibhausgasneutral einsetzbar sind, sondern mit bestimmten Komponenten zum Beispiel deutlich verbesserte Emissionseigenschaften eingestellt werden können. Man spricht daher auch von Designerbrennstoffen.
Prof. Dr.-Ing. Jörg Sauer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Wir wollen alternative Kraftstoffe für die Mobilität entwickeln, die konventionelle Kraftstoffe ersetzen können
Welches Ziel verfolgen Sie?
Prof. Dr. Regina Palkovits, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Wir machen Treibstoffe, die Rohöl ersetzen können - und im besten Fall noch bessere Eigenschaften haben.
Welche Vorteile bringt Ihre Forschung für alternative Kraftstoffe?
Dr.-Ing. Tim Böltken, INERATEC GmbH
Synthetische Kraftstoffe verbrennen sauber und rußarm und sind deshalb heiß begehrt. Und sie eignen sich auch als "Drop-In"-Produkt.
Warum spricht man auch von Hochleistungs-Kraftstoffen?
David Diarra, OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH
Beimischquoten von 50 Prozent sind möglich - künftig soll hydriertes Bioöl auch in Reinform einsetzbar sein.
Wie lässt sich hydriertes Bioöl verwenden?
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Ohne E-Fuels geht es nicht
Inhaltsübersicht
Grafik E-Fuels
Warum brauchen wir E-Fuels?
Wie können wir Strom aus erneuerbaren Energien speichern?
Wie sehen Sie die Zukunft der Kraftstoff-Produktion?
Was behindert die Produktion von E-Fuels?
Strom aus erneuerbaren Energien
Woher kommt der erneuerbare Strom?
Stromverflüssigung durch Elektrolyse
Geschlossener Kohlenstoffkreislauf
Wieso sind zum Beispiel Algenkraftstoffe CO2-neutral?
Biomasse als Kohlenstoffquelle
Welche Anforderungen müssen Bio-Brenn- und Kraftstoffe erfüllen?
Wie wird aus Biomasse-Reststoffen ein flüssiger Kraftstoff?
Welche Vorteile bieten Algen als Rohstoff für E-Fuels?
CO2 als Kohlenstoffquelle
Vom Wasserstoff und Kohlenstoff zum Sprit
Aus zwei mach eins
Wie macht man synthetisches Erdöl?
Mit welchem Verfahren stellen Sie den synthetischen flüssigen Kraftstoff her?
Rohölersatz
Wieso konzentrieren Sie sich darauf, Rohöl zu ersetzen?
Wie lässt sich aus Algen Rohöl gewinnen?
Sprit-Ersatz aus erneuerbaren Energien
Welches Ziel verfolgen Sie?
Welche Vorteile bringt Ihre Forschung für alternative Kraftstoffe?
Warum spricht man auch von Hochleistungs-Kraftstoffen?
Ohne E-Fuels geht es nicht
Inhaltsübersicht
Grafik E-Fuels
Warum brauchen wir E-Fuels?
Wie können wir Strom aus erneuerbaren Energien speichern?
Wie sehen Sie die Zukunft der Kraftstoff-Produktion?
Was behindert die Produktion von E-Fuels?
Strom aus erneuerbaren Energien
Woher kommt der erneuerbare Strom?
Stromverflüssigung durch Elektrolyse
Geschlossener Kohlenstoffkreislauf
Wieso sind zum Beispiel Algenkraftstoffe CO2-neutral?
Biomasse als Kohlenstoffquelle
Welche Anforderungen müssen Bio-Brenn- und Kraftstoffe erfüllen?
Wie wird aus Biomasse-Reststoffen ein flüssiger Kraftstoff?
Welche Vorteile bieten Algen als Rohstoff für E-Fuels?
CO2 als Kohlenstoffquelle
Vom Wasserstoff und Kohlenstoff zum Sprit
Aus zwei mach eins
Wie macht man synthetisches Erdöl?
Mit welchem Verfahren stellen Sie den synthetischen flüssigen Kraftstoff her?
Rohölersatz
Wieso konzentrieren Sie sich darauf, Rohöl zu ersetzen?
Wie lässt sich aus Algen Rohöl gewinnen?
Sprit-Ersatz aus erneuerbaren Energien
Welches Ziel verfolgen Sie?
Welche Vorteile bringt Ihre Forschung für alternative Kraftstoffe?
Warum spricht man auch von Hochleistungs-Kraftstoffen?