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Neue Brennstoffe : „Treibhausgase deutlich senken“

Bild: IWO

Die Reduzierung von Treibhausgasen und die schrittweise Umstellung auf eine nachhaltige Energieversorgung gehören zu den wichtigsten energiepolitischen Zielen unserer Zeit. In der Forschung werden unterschiedliche Pfade zur Entwicklung flüssiger Energieträger beschritten. Was wird unternommen und welche Chancen bieten neue Brenn- und Kraftstoffe? Ein Interview mit David Diarra vom Aachener Oel-Waerme-Institut (OWI) und Klaus Lucka von der TEC4FUELS GmbH.

          Wieso brauchen wir neue flüssige Brennstoffe?

          Lucka: In Deutschland gibt es zurzeit etwa 5,6 Millionen Ölheizungen, die überwiegend mit Heizöl schwefelarm betrieben werden. Moderne Brennwertheizungen brauchen bis zu 30 Prozent weniger Brennstoff und werden derzeit stark nachgefragt. Für diese effizienten Heizungen gibt es bereits heute im Brennstoffmarkt sogenanntes Bioheizöl, das auf Basis des marktüblichen schwefelarmem Heizöls je nach Hersteller und Produkt bis zu 10 Prozent regenerativ erzeugten Fettsäuremethylester (FAME) auf der Basis von Pflanzenöl enthalten kann. Künftig geht es darum, das Potenzial alternativer Brennstoffe zur Treibhausgasminderung deutlich zu steigern und Konkurrenzen mit der Nahrungsmittelproduktion zu vermeiden. Dazu bedarf es weiterer flüssiger Energieträger aus regenerativen Quellen. Ihre Eigenschaften müssen denen des Heizöls möglichst ähnlich sein, so dass sie problemlos in höheren Anteilen beigemischt oder in Reinform in effizienten Brennwertheizungen verwendbar sind.

          Dr.-Ing. Klaus Lucka, Geschäftsführer der TEC4Fuels GmbH, und Dipl.-Ing. David Diarra, Geschäftsführer der OWI Oel-Waerme-Institut GmbH

          Welche regenerativen Quellen können grundsätzlich genutzt werden?

          Diarra: Wir sprechen von unterschiedlichen „Pfaden“ zur Herstellung regenerativer, flüssiger Energieträger. Da ist zunächst der Biomasse-Pfad, der als „Biomass-to-Liquids“ oder BtL bezeichnet wird. Hier wird die Herstellung von Brennstoffen aus Abfällen und Reststoffen biogener Herkunft untersucht, also zum Beispiel aus landwirtschaftlichen Pflanzenresten, Stroh oder forstwirtschaftlichem Restholz. Die Verwendung dieser Sekundärrohstoffe ist deutlich klimaschonender, bedarf aber komplexer technischer Verfahren und Produktionsanlagen. Zum Beispiel erforscht OWI derzeit die Herstellung und den Einsatz von hydrierten Fetten und Ölen, die zum Beispiel auch aus Altspeisefetten herstellbar sind.

          Ein anderer wichtiger Pfad ist „Power-to-Liquids“, kurz PtL. Hierbei wird überschüssiger Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind für die Elektrolyse eingesetzt, die Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet. Anschließend wird der Wasserstoff chemisch an Kohlenstoff gebunden, der zum Beispiel aus den genannten landwirtschaftlichen Reststoffen entnommen wird oder aus einer technischen Aufspaltung von CO2 aus Industrieabgasen stammt. Die Verbindung von Wasserstoff und Kohlenstoff führt zu einem synthetischen flüssigen Kraftstoff.

          Worin liegen die besonderen Herausforderungen in der Brennstoff-Forschung?

          Diarra: Die zentrale Herausforderung liegt darin, alternative Brennstoffe zu entwickeln, die ein deutlich höheres Potenzial zur Einsparung von Treibhausgas haben als die derzeit verfügbaren Produkte. Die Forschung betrachtet dazu drei Bereiche: Rohstoffe, Herstellungsverfahren und Anwendungs- beziehungsweise Heizungstechnik. In der Rohstoffforschung geht es um die Erschließung und Aufbereitung von erneuerbaren Rohstoffen für die Herstellung flüssiger Brennstoffe. Dabei werden auch die Logistik und Lieferwege untersucht. Neue Rohstoffe mit veränderten Eigenschaften erfordern in der Regel aber auch neue technische Herstellungsverfahren für flüssige Brennstoffe. Die Herausforderung für die Forschung besteht darin, dass aus unterschiedlichen Rohstoffquellen Brennstoffe mit gleichbleibender Qualität hergestellt werden müssen – und natürlich auch in den erforderlichen Mengen. Das Ziel der anwendungstechnischen Untersuchungen ist die sichere Einsatzfähigkeit der Brennstoffe im Betrieb.

          Wie kann sichergestellt werden, dass auch die bereits bestehende Heiztechnologie mit neuen Brennstoffen betrieben werden kann?

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