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Entwicklung eines hochwertigen CO2-armen Biokraftstoffs

Forschungsprojekt REDIFUEL

04.12.2018

OWI

Hardware-in-the-Loop-Prüfstand für Tests der Wechselwirkungen regenerativer Brenn- und Kraftstoffe mit technischen Komponenten.

Um die Klimaschutzziele der Europäischen Union zu erreichen, müssen die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 % im Vergleich zu 1990 reduziert werden. Im Straßenverkehr, der heute noch nahezu vollständig auf konventionellen Kraftstoffen und Verbrennungsmotoren basiert, sollen die CO2-Emissionen bis dahin um 60 % sinken. Ein Lösungsweg könnte sein, fossile Kraftstoffe nach und nach zu ersetzen, einerseits durch die Einführung von Elektromobilität auf Kurzstrecken und andererseits die Markteinführung von CO2-armen, flüssigen, biobasierten Kraftstoffen der zweiten Generation zur Sicherung der Mobilität über große Distanzen.

Die für ihre Herstellung eingesetzte Biomasse darf weder eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion noch zu deren Anbauflächen bilden. In dem nun gestarteten Projekt „REDIFUEL“ soll die erforderliche Forschungsarbeit für Herstellung und Einführung solcher Biokraftstoffe einen entscheidenden Schritt vorangebracht werden.

Das übergeordnete Ziel von REDIFUEL ist die nachhaltige Nutzung verschiedener biogener Rohstoffe zur Herstellung eines erneuerbaren Diesel-Biokraftstoffs, der in jedem Mischungsverhältnis mit herkömmlichen Kraftstoffen kompatibel (drop-in fähig) ist. Dazu sind neue Technologien und Prozesse für die Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe erforderlich. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung eines kompakten und hocheffizienten Fischer-Tropsch-Prozesses zur Wandlung von biogenem Synthesegas in ein flüssiges Rohprodukt. Zu dessen Weiterverarbeitung zu einem qualitativ hochwertigen Kraftstoff wird im Projekt ein effizienter Hydroformulierungsprozess entwickelt. Für diesen Produktionsprozess vom Synthesegas bis zum diesel-kompatiblen, normgerechten Biokraftstoff (EN 590) ist ein Design zum Aufbau einer kleinen und einer mittelgroßen Produktionsanlage zu erarbeiten.

Die Produktionskosten sollen auf dem Niveau von 0,90 – 1,00 € pro Liter (je nach Biomassequelle) liegen und so wettbewerbsfähig mit konventionellen Kraftstoffen sein. Neben einer hohen Energiedichte soll er sich auch durch besonders vorteilhafte Emissionswerte auszeichnen. In einem umfassenden Biomass-to-Wheel-Leistungscheck werden die Umwelt- und Gesellschaftsaspekte der entwickelten Technologien geprüft.

An dem Forschungsprojekt arbeiten 12 internationale Partner, die sich aus Unternehmen der Mineralölwirtschaft, Hochschulen, Forschungsinstituten sowie kleinen und mittelständischen Unternehmen zusammensetzen. Für die Einführung eines erneuerbaren Kraftstoffs sind verschiedene Schritte von der Produktion bis zum Endverbraucher zu untersuchen, an denen die TEC4FUELS GmbH und OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH mitwirken. Ihre Tests und Analysen dienen der Aufrechterhaltung der hohen Betriebssicherheit und Lebensdauer technischer Komponenten von Fahrzeugen. Dies betrifft beispielsweise die Lagerstabilität des neuen Kraftstoffs und seiner Mischungen mit konventionellen Dieselkraftstoffen, seine möglichen Wechselwirkungen mit kraftstoffführenden Bauteilen und ihren Materialien in Fahrzeugen sowie eventuelle Interaktionen des Kraftstoffs mit dem Motoröl.

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