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Was sind reFuels?

Der von fossilen Kraftstoffen angetriebene Individual- und Lastverkehr trägt neben Energiewirtschaft, Industrie und Haushalten mit zu den vom Menschen verursachten CO2-Emissionen und somit zum Klimawandel bei. Gerade der Schiffs-, Luftfahrt- oder Bahnverkehr, bei dem lange Strecken zurückgelegt oder große Lasten transportiert werden, benötigt unter Berücksichtigung der Klimaschutzziele der Bundesregierung auch in Zukunft flüssige Kraftstoffe.

Regenerativ hergestellte Kraftstoffe – sogenannte reFuels – haben die gleiche Energiedichte wie fossile Kraftstoffe und sind deshalb neben anderen Maßnahmen, wie dem Ausbau der Elektromobilität, ein vielversprechender Weg hin zu einer CO2-neutralen Mobilität. reFuels lassen sich aus kohlenstoffhaltigen Reststoffen der Land- und Forstwirtschaft, aus Industrie- und Siedlungsabfällen wie auch durch die direkte Umwandlung von CO2 und nachhaltig erzeugtem Wasserstoff herstellen.

Logo reFuels
 

Bedeutung und Notwendigkeit

Die verschiedenen Bereiche des Lebens wie Industrie, Haushalte oder die Landwirtschaft haben sich im Zuge der Energiewende und der Umsetzung des Klimaschutzplans 2050 unterschiedlich entwickelt: Während etwa im Jahr 2017 in der Energiewirtschaft und bei Gebäuden schon ein sichtbarer Rückgang bei den CO2-Emissionen gegenüber dem Referenzjahr 1990 erreicht wurde, stagnieren diese im Verkehrssektor, trotz der gleichzeitigen Steigerung der Personen- und Tonnenkilometer.

Emission von Treibhausgasen in Deutschland

Treibhausgasemissionen in einzelnen Sektoren

Quelle: UBA, www.umweltbundesamt.de/bild/emission-der-von-der-un-klimarahmenkonvention

reFuels als Baustein einer CO₂-neutralen Mobilität

Um auch im Mobilitätssektor positiv und signifikant zu den Zielen der Energiewende beizutragen, müssen sowohl die Herstellungsverfahren für regenerative Energieträger wie auch die Antriebstechnik selbst deutlich weiterentwickelt werden. Energiewende-Szenarien für den Verkehrssektor zeigen, dass alleine die Elektromobilität bis 2050 keine vollständige Energiewende im Verkehr ermöglicht.

Der Wechsel zu einer CO2-neutralen Mobilität ist keine Entscheidung zwischen den verschiedenen Antriebsstrangansätzen (Elektromobilität, Brennstoffzellenmobilität, regenerative gasförmige Mobilität und regenerative Kraftstoffmobilität). Deshalb müssen die verschiedenen Wege der regenerativen Energiegewinnung parallel betrachtet und die jeweiligen Wirkungsgrade, Verfügbarkeiten und Möglichkeiten zusammengefasst werden. Nur das Zusammenspiel verschiedener Wege kann eine ausreichende Menge an CO2-neutralen Kraftstoffen sicherstellen.

 

reFuels als Baustein einer CO2-neutralen Mobilität
reFuels als Baustein einer CO2-neutralen Mobilität

 

Welche Vorteile bieten reFuels?

  • reFuels sind frei von unerwünschten Nebenbestandteilen, wie etwa Schwefel- oder Stickstoffverbindungen.
     
  • Die Struktur und Zusammensetzung der reFuels lassen sich auf die spezifische Anwendung hin einstellen und optimieren, insbesondere hinsichtlich der Effizienz bei der Verbrennung und der Bildung lokaler Emissionen.
     
  • Durch den Fokus des Projekts auf Kohlenwasserstoff-Komponenten lassen sich reFuels in gegenwärtig genutzte Kraftstoffe integrieren.
     
  • Die hohe Energiedichte flüssiger Kraftstoffe sowie deren einfache Speicher- und Transportierbarkeit bleiben bei reFuels erhalten.
     
  • Die existierende Transportinfrastruktur und -logistik sowie die Anwendungstechnologien können genutzt werden, solange die Kraftstoffe in den bestehenden Normen bleiben.
     
  • Die Nutzung bestehender Infrastrukturen sowie erneuerbarer Energien für den Herstellungsprozess von reFuels reduziert den CO2-Ausstoß in der Bestandsflotte mit CO2-Neutralität als klarem Ziel.

Wie werden reFuels hergestellt?

bioliq-Anlage auf dem Campus Nord des KIT KIT
bioliq®
Energy Lab 2.0 auf dem Campus Nord des KIT M. Breig und A. Bramsiepe, KIT
Energy Lab 2.0

Für die Herstellung von reFuels gibt es am KIT zwei Syntheseanlagen:

In der bioliq®-Anlage auf dem Campus Nord des KIT wird beispielsweise Stroh verarbeitet, um synthetisches Benzin aus Biomasse der zweiten Generation, sogenannte advanced biofuels, zu produzieren. Anders als bei Biokraftstoffen der ersten Generation konkurriert die Synthese dieser fortschrittlichen Kraftstoffe aus Biomasse nicht mit dem Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln auf landwirtschaftlichen Flächen.

Mehr zu bioliq® erfahren Sie hier.

Im benachbarten Energy Lab 2.0 des KIT entstehen eFuels aus der Elektrolyse von Wasser mithilfe von regenerativ gewonnenem Strom und CO2. Ziel ist vor allem Kerosin, daneben entstehen auch Diesel- sowie Benzinfraktionen. Das bei der Verbrennung von eFuels entstehende CO2 wird dadurch kompensiert, dass für ihre Herstellung CO2 aus der Umgebungsluft oder aus biogenen Quellen verwendet wird.

Mehr über das Energy Lab 2.0 erfahren Sie hier.

In dieser Präsentation werden die Syntheseverfahren veranschaulicht.