P2X
P2Fuels entsteht: Pionieranlage Frankfurt startet
Der P2X-Partner INERATEC baut in Frankfurt die bis dato größte E-Fuels-Anlage der Welt – ein Meilenstein für klimafreundliche Mobilität und eine fossilfreie Zukunft. Synthetische Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien sind ein wichtiger Baustein für eine gelingende Energiewende. Um diese in der Breite verfügbar zu machen, müssen sie sich im großen Maßstab effizient herstellen und aufarbeiten lassen. Die Anlage von INERATEC ist hierfür richtungsweisend.
Die Herstellung von E-Fuels – synthetische Kraftstoffe, hergestellt mit erneuerbarem Strom – gilt als eine der Schlüsseltechnologien für die Energiewende. Sie könnten fossile Brennstoffe in vielen Bereichen ersetzen. Das ist vor allem für die Bereiche wichtig, in denen die direkte Elektrifizierung keine praktikable Lösung ist. Im Verkehr umfasst dies zum Beispiel Flugzeuge, Schiffe und schwere Lkw. Doch trotz ihres hohen Potenzials, Mobilität klimaneutraler zu machen, steht die Technologie noch vor Herausforderungen: Die Herstellung von E-Fuels muss für reale industrielle Bedingungen skaliert und getestet werden. In Frankfurt macht die Pionieranlage einen entscheidenden Schritt in diese Richtung. Im Kopernikus-Projekt P2X wird im Demonstrationsvorhaben P2Fuels insbesondere die Aufarbeitung des Rohprodukts zu einsatzbereiten Kraftstoffen innerhalb dieser Anlage vorangetrieben.
Vorgesehen ist, dass die Pionieranlage im Industriepark Höchst in Frankfurt jährlich bis zu 8.000 Tonnen CO₂recyceln wird, indem sie das Treibhausgas mit Wasserstoff in bis zu 2.500 Tonnen nachhaltige E-Fuels und Chemieprodukte umwandelt. In diesem kommerziellen Maßstab wird die Anlage aktuell die größte ihrer Art weltweit sein. Dank ihres modularen Aufbaus kann die Produktion zudem flexibel erweitert werden. Dies stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Defossilisierung unserer zukünftigen Mobilität dar. In P2Fuels werden bis zu 350 Tonnen der jährlichen Produktion vor Ort zu nachhaltigem Flugkraftstoff oder auch E-Kerosin aufbereitet. Dazu wird innerhalb des Vorhabens eine Erweiterung der Anlage um diesen Aufbereitungsschritt umgesetzt.
Dieser Wandel findet nicht nur in Deutschland statt. INERATEC arbeitet bereits an internationalen Projekten in Chile, Italien, Japan und Malaysia, um nachhaltige E-Fuels weltweit verfügbar zu machen. Die Modularität der Anlagen macht es möglich, ihre Kapazität auf einfache Weise an die Erfordernisse verschiedener Einsatzorte anzupassen und dadurch an Orten mit viel erneuerbarer Energie, sogenannten globalen „Sweet Spots“, auch große Anlagen zu errichten. Von dort aus erfolgt der weltweite Transport der nachhaltigen Kraftstoffe.
P2X-Erfolge haben den Weg geebnet
In der ersten Phase des Kopernikus-Projekts P2X haben Forschende eine innovative Lösung zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe entwickelt. Direkt aus der Umgebungsluft gefiltertes CO₂ wurde zusammen mit Wasserdampf in einer Co-Elektrolyse in Synthesegas und in einem weiteren Reaktor durch die Fischer-Tropsch-Reaktion in ein synthetisches Rohöl (Syncrude) umgewandelt. Dieses Syncrude wird im letzten Schritt mit Wasserstoff behandelt, um die Zusammensetzung so zu verändern, dass nach einer Destillation spezifikationsgerechte Kraftstoffe erhalten werden. Das alles passierte in einem kompakten Container, der maximal 10 Liter Syncrude pro Tag produzieren konnte. Das Verfahren wurde in der zweiten Phase auf die zwanzigfache Produktionsmenge hochskaliert und die Projektpartner konnten erstmals die Co-Elektrolyse in einer industrierelevanten Skalierung von 220 Kilowatt mit der Fischer-Tropsch-Synthese koppeln.
Für die dritte Phase des Projekts steht nun der letzte Schritt zum direkten Ersatz von fossilen Treibstoffen auf dem Plan: die „Downstream-Verarbeitung“ des Kraftstoffs. Hierbei wird das Fischer-Tropsch-Syncrude hinsichtlich eines Anwendungsgebiets aufgearbeitet und aufgereinigt. So wird es für die Nutzung als Kraftstoff in der Luftfahrt, im Straßenverkehr und in der Chemieindustrie vorbereitet. In dieser letzten Phase sollen die Partner an der Pionieranlage in Frankfurt Höchst beweisen, dass die Produktion von einsatzbereiten E-Fuels auch im größeren Maßstab funktioniert. Durch die Entwicklung der Aufbereitung des hergestellten Kraftstoffs (im Fokus steht hier E-SAF, also synthetischer Flugkraftstoff) und Verwertung der Nebenströme, zum Beispiel E-Diesel und E-Naphtha für Schwerlastmaschinen oder die Chemieindustrie, wird eine komplette Produktionskette für synthetische Kraftstoffe unter realen industriellen Bedingungen von Anfang bis Ende etabliert.
