Umweltfreundliche Alternative für Dieselkraftstoffe

Synthetische Kraftstoffe wie OME können CO2-Emissionen deutlich senken und zugleich die Verbrennung sauberer machen. Im Projekt NAMOSYN demonstrieren Ingenieure am Campus Straubing der TU München die Herstellung von OME als Dieselkraftstoff-Alternative mit einer neu errichteten Syntheseanlage.

Der Bau der Anlage ist Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2019 gestarteten Projekts „Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe“ (NAMOSYN), das von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. koordiniert wird.

Dem NAMOSYN-Konsortium gehören 39 Industrie- und Forschungspartner aus der gesamten Wertschöpfungskette an, das Projekt besitzt ein Volumen von etwa 24 Millionen Euro. NAMOSYN hat das Ziel, die Möglichkeiten von synthetischen, nachhaltig produzierten Kraftstoffen auf Oxygenatbasis für den Einsatz in Diesel- und Ottomotoren zu erforschen. Nachhaltig sind diese Kraftstoffe, weil das beim Fahren emittierte CO2 zuvor aus anderen Quellen entnommen wurde, so dass in der Gesamtbetrachtung global deutlich weniger Treibhausgase freigesetzt werden.

‚Auf Oxygenatbasis‘ bedeutet, dass im Molekül Sauerstoffatome eingebaut sind. Dadurch verbrennen diese Kraftstoffe nahezu rußfrei, so dass auch lokal bei der Nutzung weniger Schadstoffemissionen zu erwarten sind. NAMOSYN erforscht für diese Kraftstofftypen Synthesewege, Verbrennungseigenschaften sowie die Kompatibilität der Kraftstoffe mit Motorkomponenten und mit bestehenden Infrastrukturen.

Als Alternative für fossilen Dieselkraftstoff wird in NAMOSYN der Kraftstoff OME (Oxymethylenether) untersucht. Um Komponenten für OME im Pilotmaßstab herzustellen, hat Prof. Dr.-Ing. Jakob Burger, Leiter der Professur für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik an der Technischen Universität München (TUM), mit seinem Team nun eine Demonstrationsanlage am Campus Straubing errichtet.

Er forscht seit Längerem an der Umsetzung von synthetischen Kraftstoffen (sogenannten „SynFuels“) wie OME für den Transportsektor. Der TUM Campus Straubing hat das Prozesskonzept zusammen mit den Partnern der TU Kaiserslautern und der von Prof. Burger mitgegründeten Firma OME Technologies GmbH in den vergangenen Jahren entwickelt und ausgearbeitet. „Die Demonstrationsanlage ist der letzte und wichtigste Schritt vor der industriellen Umsetzung im Produktionsmaßstab“, betont Burger.

Bei OME handelt es sich um eine Gruppe von Stoffen – etwa vergleichbar mit den Bestandteilen von Erdöl –, von denen nur ein bestimmter Teil für die Kraftstoffanwendung geeignet ist. Die neue Demonstrationsanlage am TUM Campus Straubing stellt genau diese Komponente her. Sie besteht aus drei Teilen: einem Reaktor zur OME-Synthese, einem rund zehn Meter hohen Destillationsmodul, das OME abtrennt und reinigt, sowie einer Membraneinheit des Projektpartners DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, um das Wasser auszuschleusen.

Wasser entsteht als einziges Nebenprodukt im Prozess. Alle Anlagenteile sind aufgebaut, die Messtechnik kalibriert. Aktuell werden noch letzte Testreihen an den Einzelmodulen durchgeführt, Ab 2021 ist ein kontinuierlicher Pilotbetrieb der Gesamtanlage geplant.

Diese Demonstrationsanlage ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg in eine großtechnische Umsetzung dieser vielversprechenden Alternative für Dieselkraftstoffe. Im Projekt NAMOSYN wird der neue Kraftstoff hinsichtlich seiner CO2-Bilanz und seiner Anwendbarkeit in verschiedenen Bereichen untersucht. Anwendungsmöglichkeiten sind z.B. motorbetriebene Baumaschinen als Nischenmarkt, Fahrzeuge im Flottenbetrieb als mittelgroßer Markt oder sogar eine Verwendung als Drop-in-Komponente in konventionellem Dieselkraftstoff mit entsprechend großem Marktvolumen. In jedem Fall bietet OME eine besondere Möglichkeit, schwer elektrifizierbare Prozesse mit einem erneuerbaren und sauberen Energieträger zuverlässig zu versorgen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Isabel Kundler, DECHEMA e.V., Email: isabel.kundler(at)dechema.de, Tel.: +49 69-7564-127

Weitere Informationen:

http://www.namosyn.de – NAMOSYN – Nachhaltige Mobilität mit synthetischen Kraftstoffen

http://www.dechema.de/