Refuels: Sind synthetische Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien ein Gamechanger?

Wenn synthetische Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden, spricht man von sogenannten ReFuels. Derartige Kraftstoffe gelten als mögliche Helfer im Kampf gegen den Klimawandel. Eine neue Studie des Karlsruher Instituts für Technologie unterstützt diese Annahme. Sie kommt zu dem Schluss, dass ReFuels im Vergleich zu herkömmlichen Treibstoffen nicht nur bis zu 80 Prozent weniger CO2-Emissionen verursachen, sondern eben auch die Weiternutzung bestehender Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor erlauben.

Bild: Markus Breig und Amadeus Bramsiepe, KIT

Senkung der CO2-Emissionen sind dringend notwendig

Die Senkung der Treibhausgas-Emissionen ist in vielen Sektoren des Lebens in Deutschland ein Thema und essentiell im Kampf gegen den Klimawandel. Einer der Hauptverursacher von CO2-Emissionen ist der Verkehrssektor. Sowohl der Personen- als auch der Lastverkehr setzt beim Thema Antrieb immer noch zum großen Teil auf fossile Brennstoffe. Bis 2050 will Deutschland klimaneutral sein – inklusive des Verkehrssektors. Im Zuge der Verkehrswende entstehen immer wieder Innovationen, die zur Senkung der CO2-Emissionen beitragen sollen. Dazu zählt auch die Entwicklung sogenannter ReFuels.

Der Begriff bezeichnet Kraftstoffe, bei deren Herstellung nicht auf fossile Kohlenstoffquellen sondern auf Quellen aus der Umwelt gesetzt wird. So kommt etwa Kohlenstoff aus Biomasse oder aus aus der Luft oder Abgasen entnommenem Kohlenstoffdioxid zum Einsatz. Unter dem Einsatz von Wasserstoff wird der Kohlenstoff dann in langkettige Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Diese können dann als Kraftstoff verwendet werden. Im Idealfall kommt bei der Herstellung nur Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz, kann das Verfahren in der Theorie sogar klimaneutrale Fortbewegung ermöglichen, da bei der Herstellung so viel CO2 gebunden wird wie beim Verbrauch der Kraftstoffe wieder emittiert wird.

ReFuels als Alternative für Verbrennungsmororen

Forscher:innen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben das Potential von ReFuels als Ersatz für herkömmliche Kraftstoffe im Rahmen umfangreicher Anwendungstests untersucht. Sie produzierten große Mengen synthetisches Benzin und Diesel aus regenerativen Quellen. Diese Kraftstoffe testeten die Wissenschaftler:innen dann in verschiedenen Verbrennermotoren – von Autos hin zu Diesellokomotiven.

Bei ihren Auswertungen kamen die Forscher:innen zu dem SChluss, dass die ReFuels in nahezu allen Fahrzeugen eingesetzt werden und innerhalb absehbarer Zeit in großen Mengen hergestellt werden könnten. „ Wir konnten tonnenweise reFuels herstellen, die in den bestehenden Kraftstoffnormen für Otto- und Dieselkraftstoffe liegen und im Serieneinsatz in verschiedensten Motoren keine Beeinträchtigung bei Leistung oder Verschleiß gezeigt haben„, so Olaf Toedter vom KIT. Das Team konnte eine CO2-Reduktion zwischen 22 und 81 Prozent erreichen. Der genaue Wert hing von dem Mischungsverhältnis zwischen synthetischem und fossilem Kraftstoff, sowie den eingesetzten Stoffen und Energien ab.

Damit haben die ReFuels deutliche Vorteile gegenüber Wasserstoff oder Flüssiggas. Es wäre weiterhin möglich, bereits im Umlauf befindliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zu nutzen, ohne dass man diese aufwändig umrüsten müsste.

Eines Tages soll es ReFuels-Reinkraftstoffe geben

Die Projektpartner wollen nun auf dem Geländer der MiRO-Raffinerie in Karlsruhe eine industrielle Produktionsanlage für ReFuels errichten. Allerdings fehlt es nach wie vor an ausreichenden Mengen grünen Wasserstoffs, um die fossilen Brennstoffe durch erneuerbare Energieträger zu ersetzen und eine klimaneutrale Produktion umzusetzen. Deshalb sollen die Vorprodukte für die ReFuels in Ländern produziert werden, in denen mehr Wind- und Sonnenenergie zur Verfügung steht als in Deutschland – etwa in Chile und Südspanien. Außerdem wollen die Wissenschaftler:innen den Anteil der ReFuels an den Kraftstoffmischungen im Rahmen der existierenden Kraftstoffnormen zu steigern. Letztlich soll ein ReFuels-Reinkraftstoff umgesetzt werden. Dafür gibt es allerdings noch keine klaren regulatorischen Rahmenbedingungen.

Aus Effizienzgründen ist es immer besser, wenn elektrische Energie direkt zum Antrieb von Fahrzeugen genutzt werden kann, wie es bei Elektroautos der Fall ist. Solange der Standard auf den Straßen aber noch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ist, wird aber eine Brückentechnologie benötigt. ReFuels könnten diese Brückentechnologie sein – vor allem in Anbetracht der Tatsache, dass sie auch in normalen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden können.

via Karlsruher Institut für Technologie