Aus erneuerbarer elektrischer Energie flüssige Kraftstoffe zu gewinnen, gilt als wichtige Komponente für die Energiewende. Die ersten 200 Liter eines solchen synthetischen Kraftstoffs hat nun das Projekt Soletair hergestellt: über den Weg der Fischer-Tropsch-Synthese aus Photovoltaik-Strom und dem Kohlenstoffdioxid der Luft. In dem 2016 gestarteten Projekt arbeitet Ineratec, eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), mit finnischen Partnern zusammen. Wie das KIT mitteilt, haben die Forscher im Sommer 2017 einen dezentralen Anlagenverbund aufgebaut, der aus drei Komponenten besteht. Die vom Technischen Forschungszentrum Finnland (VTT) entwickelte „Direct Air Capture“-Einheit filtert das Kohlenstoffdioxid aus der Luft heraus, eine an der Lappeenranta University of Technology (LUT) entwickelte Elektrolyseeinheit erzeugt mittels Solarstrom den notwendigen Wasserstoff. Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff werden dann laut KIT bei hoher Temperatur in reaktives Synthesegas verwandelt und in einem mikrostrukturierten, chemischen Reaktor in flüssige Treibstoffe umgesetzt. Dieser Reaktor sei am KIT entwickelt und von Ineratec zu einer marktreifen Kompaktanlage ausgebaut worden. So werde weltweit erstmalig der komplette Prozess von Photovoltaik und Kohlenstoffdioxid aus der Luft bis zur Kraftstoffsynthese abgebildet und die technische Machbarkeit bewiesen.
Wie das KIT weiter mitteilt, ist die Power-to-Liquid-Pilotanlage auf dem Campus der LUT an das dortige Photovoltaik-Kraftwerk angeschlossen und hat eine Produktionskapazität von bis zu 80 Liter Benzin am Tag. In der gerade abgeschlossenen ersten Betriebskampagne hätten die Forscher in mehreren Phasen rund 200 Liter Kraftstoff hergestellt, um verschiedene Fragestellungen rund um den optimalen Syntheseprozess, die Wärmenutzungsmöglichkeiten und die Produkteigenschaften zu untersuchen. Die kompakte Anlage sei für die dezentrale Produktion konzipiert, passe in einen Schiffscontainer und lasse sich modular erweitern. Das Projekt läuft noch bis Mitte 2018 und wird von der Finnischen Finanzierungsagentur für Technik und Innovation (Tekes) mit einer Million Euro gefördert.
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Das eigentlich interessante, neben der Verwendung von Luft-CO2 (also wie Pflanzen!), wäre der Wirkungsgrad. Ist der dann besser als von Pflanzen? Die produzieren meist auch nicht direkt einen verwendbaren Kraftstoff, brauchen also Weiterverarbeitungsschritte, die den Wirkungsgrad in den Keller ziehen.
Die Menschheit wird weiter Bedürfnissse haben, die mit Strom aus Batterien aus physikalischen Gründen nicht befriedigt werden können, also die hohe Energiedichte eines chemischen Speicherstoffs benötigen, beispielsweise Verkehrsflugzeuge für Interkontinentalflüge. Aber zu viel Strom darf die Treibstoffproduktion auch nicht brauchen, sonst kann es keiner mehr bezahlen.
Ich verstehe nicht ganz was Sie (JCW) mit den nicht bezahlbaren Stromkosten meinen? Die aktuellen Stromgestehungskosten von Photovoltaik-Kraftwerk beträgt ca. 3 Eurocent je kWh.
Ich finde diese Entwicklung, da meine ich sowohl die dieser Pilotanlage in dem Artikel oben, als auch die Entwicklung zur aktuellen technichen Reife von Photovoltaik-Kraftwerken, als sehr positive. Mit dieser Technik kann nun endlich der Energiehunger der Zukunft gestillt werden, ohne das dass Klima der Welt leiden muss und ohne das dafür ein Land sich hoch verschulden müsste.
Hauptsache man macht was mit dem überschüssigen erneuerbaren Strom, der Wirkungsgrad ist eher zweitrangig. Derzeit wird Strom aus Wind und Sonne in Spitzenzeiten in den Boden versenkt wird, da er nicht verwertet und nicht gespeichert werden kann.
In der derzeitigen Situation wird nur an wenigen Stunden im Jahr regenerativer Strom abgeregelt. Wenn das mit zunehmenden installierten Leistungen häufiger wird, verteuert die Vernichtung des nicht im Netz benötigten Stroms die Lieferungen des sinnvoll verwendbaren, es sei denn, auch für den ersteren wird etwas bezahlt. Umsonst wird er also nicht sein. Die teuren Anlagen zur Produktion von flüssigen Kraftstoffen werden auch auf eine angemessene Zahl von Betriebsstunden kommen müssen, damit die Kapitalkosten nicht zu hoch werden. Technisch wird auch die Verwendung von Luft-CO2 eine verhältnismäßig kontinuierliche Betriebsweise verlangen. Idealismus schön und gut, aber die betriebswirtschaftlichen und technischen Aspekte sollte man doch immer in ihrer Gesamtheit im Auge behalten.
Nur wenig? Wiwo dazu:
„Von den jährlich 2500 Megawatt Windkraft-Leistung, die von 2017 an jährlich neu gebaut werden sollen, dürfen nur maximal 902 Megawatt in „Netzausbaugebieten“ im Norden entstehen, wie aus dem der Deutschen Presse-Agentur vorliegenden Entwurf hervorgeht, über den zuvor die „Süddeutsche Zeitung“ berichtete. Je nach Größe einzelner Anlagen entspreche das zwischen 120 und 200 Windrädern.
Da der Bau großer Nord-Süd-Stromleitungen nur schleppend vorankommt, lässt sich der Windstrom aus dem Norden oft nicht nutzen. Vor allem Windanlagen an Land würden „wegen Engpässen im Übertragungsnetz in steigendem Umfang in Norddeutschland abgeregelt, weil der Strom nicht vor Ort verbraucht und nicht zu den großen Verbrauchszentren im Süden abtransportiert werden kann“.
Deshalb: Einfach mal machen. Der Wirkungsgrad kommt nicht über Nacht, aber die Technologie ist sinnvoller als irre Mengen an Wasser für Bioethanol zu verbrauchen oder eben die Erde nach Lithium umzugraben. Der Rohstoff für Flüssigtreibstoff ist kostenfrei, nue die Umwandlung kostet. Bei Batterien sieht das weitaus ungünstiger aus, Wirkungsgrad hin oder her. Man muss die Bilanz über alles ziehen.
Jeder Verarbeitungschritt von Grünem Strom senkt leider den Gesamtwirkungsgrad und erhöht die notwendige Energiezufuhr
sowie die Kosten des Endprodukts.
Für den allgemeinen Straßenverkehr sind diese syntetischen Kraftstoffe
gegenüber dem direkten Einsatz von Öko-Strom sicher nicht sinnvoll.
Alle weiteren potentiellen Anwendungen müssen sich in der Konkurrenz
gegen Wasserstoff und Methan (Windgas) als sinnvoller erweisen.
Bei welchen Anwendungen dies sein wird, hängt entscheidend davon ab,
in welchem Maße der Gesamtwirkungsgrad optimiert werden kann.
Na Sie sind mir ja ein lustiger Vogel, Herr Wagner 🙂 Wollen Sie Kabel mitschleppen? Oder was glauben Sie, wie es um die Ökobilanz von Speicherbatterien steht, die in Massen mit dem Einsatz von Seltenene Erden hergestellt werden sollen? Und wie glauben Sie wird „Windgas“ hergestellt und zwischengespeichert…? In der gegenwärtigen Lage ist die „Verflüssigung von Solarenergie“ vermutlich der einzige wirklich grosstechnisch umsetzbare Ansatz. Bei den rapide sinkenden Stromkosten ist nicht der Wirkungsgrad entscheidend, sondern die technische Machbarkeit. Statt die Erde nach Lithium umzugraben, wäre es tatsächlich umweltfreundlicher, den Strom als Flüssigtreibstoff zu speichern.
In Li-Ion Batterien sind keine seltenen Erden enthalten!
Sie haben natürlich Recht, ich habs falsch formuliert, Entschuldigung! Lithium wird zusammen mit Kobalt und den Seltenen Erden genannt. Alles Rohstoffe, die knapp verfügbar und schwierig zu gewinnen sind! Am Problem der Verfügbarkeit ändert sich also nichts! Warum also Strom in umweltbelastenden und teuren Batterien speichern, wenn man ihn als flüssigen oder gasförmigen Treibstoff speichern kann?
Solange in Deutschland unflexible Braunkohlekraftwerke ihren
„dreckigen“ Strom während 8760 Stunden des Jahres in die Netze
drücken dürfen, ist immer öfter kein Platz mehr für Wind – bzw. Solarstrom.
Deswegen ist es höchste Zeit, diese dreckigsten aller vorhanden Kraftwerke schnellst möglich stillzulegen.
Solange dies jedoch noch nicht geschehen ist, lässt sich der „überschüssige“ Grünstrom problemlos in Elektroautoakkus speichern.
Mit dem zunehmenden Marktanteil von Elektroautos ensteht ein Speicherpotential, dass viele Stromhändler gerne für Regelleistung
einsetzen würden um die Netze und die Umwelt zu entlasten.
Und bzgl. Ökobilanz von Batterien werden wir auch
hier eine Entwicklung wie bei der PV sehen, dass nämlich durch die Massenproduktion, der CO2-Rucksack derart zurückgeht, dass er letztendlich nahezu vernachlässigbar ist.
Zuguterletzt möchte ich noch auf die Tatsache hinweißen, dass alle
Bestandteile von Auto-Batterien durch den Betrieb nicht verbraucht werden
und nach einem „zweiten Leben“ der Batterie als Stationärer Speicher,
wieder zurückgewonnen werden können.
„Solange dies jedoch noch nicht geschehen ist, lässt sich der “überschüssige” Grünstrom problemlos in Elektroautoakkus speichern“
Ihr Wort in Gottes Ohr, Herr Wagner 🙂 Die Akkus müssen erstmal hergestellt werden. Was das bedeutet, ich glaube darüber ist sich niemand wirklich im Klaren… Seltene Erden in Millionen Akkus, davon träumen nicht nur die Grünen, sondern auch die Rohstoffspekulanten.
@ Thomas Wagner
Warum reden Sie von „dreckigem“ Strom?
Ideologie hat noch nie technischen Fortschritt gebracht sondern immer (ohne Ausnahme) Stagnation oder gar Rückschritt.
Versuchen Sie Ihre Aussage Mal positiv zu formulieren. Dann fallen Ihnen vielleicht auch der eine oder andere Trugschluss auf.