E-Fuels – Kraftstoffe aus dem CO2 der Luft

Mit der Energiewende wird unser Strommix in Deutschland immer grüner und nachhaltiger. Das führt aber auch zu Schwankungen im Stromnetz, da die Sonne nicht immer scheint und der Wind nicht immer weht, wenn wir es gerade brauchen. e-Fuels könnten hier ein interessanter Baustein sein. Am KIT in Karlsruhe steht die weltweit erste integrierte Anlage, die CO2 der Luft saugen und daraus Kraftstoffe wie Benzin, Diesel oder Kerosin herstellen kann. Und wenn der Strom, der dafür verwendet wird, bei der Erzeugung kein CO2 verursacht hat, dann könnten wir Autos, Schiffe und Flugzeuge schon heute CO2-neutral machen, ohne sie umrüsten zu müssen. Ich bin für euch nach Karlsruhe gefahren und habe mir diese Anlage einmal genauer angesehen.

Vielen Dank an das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das das Kopernikus-Projekt: P2X ins Leben gerufen hat und fördert. Danke außerdem an den DECHEMA e.V. und den Projektträger Jülich, sowie das KIT in Karlsruhe für die Unterstützung bei diesem Video.

Quellen:

[gamingwelle]

Klar interessiert uns sowas. Das könnte ja dann eine ganze Videoreihe werden.

[Anima]

5:59 Der Tankstellengeruch könnte bald weg sein?
Ich bin vielleicht ein Weirdo, aber ich mag den Geruch von Tankstellen haha

[antimon]

Mach auf jeden Fall noch die Videos zu den anderen Power2x Projekten! War ein super interessantes Video!

[lennyo]

Der Staat sollte in sowas Geld viel mehr Geld reinstecken.

[trichtertus]

Ich denke bei so einer Technologie immer an die projektidee von (ich glaube) Siemens, die vor etwa 10 Jahren extrem große Solarfarmen in Zentralafrika bauen wollten. Das ist aber an der Transportfähigkeit der Energie gescheitert. E-fuels könnten also gut dort produziert werden und dann mit Pipelines oder Tankern um den Globus verteilt werden.

[BlueShift]

Eine technik die auf meine "Wenn ich reich bin kaufe ich mir..." liste, jetzt muss ich nur noch reich werden ^^

[imilegofreak]

Power to X wurde schon in unserem Chemiebuch zu meiner Schulzeit erwähnt. Dort stand auch, dass die Luft 360ppm CO2 enthält. Das CO2-meter an der Uni zeigt heute 412ppm CO2 an...

[Colonnial]

Ich liebe es, dass solche Innovationen geschaffen werden! 😍

[oliverb.]

Ich werde den Tankstellengeruch vermissen:)

[larspuckert]

Für Landwirte mit PV Anlagen wäre es Interessant eine Anlage, mit 30-50 Liter Produktion pro Tag, sehr interessant. Dafür müsste es nur Serienreif werden.

[martinschafer]

Ich stand bis dato den eFuels aufgrund des Wirkungsgrades skeptisch gegenüber und bin froh, dass dieses Thema hier anschaulich behandelt wird.

Super finde ich, dass der Wirkungsgrad thematisiert wird.
Auch wenn es nur bezogen auf den Verbrennungsmotor im Verhältnis zum E-Motor ist und nicht die ganze Kette von der PV bis zur Bewerbung des Fahrzeuges, denn dabei wird klar wie unwirtschaftlich das ganze ist.

PV zur Batterie zum e-Motor - die paar Prozent Lade und Wärmeverluste die hier Anfallen sind im Verhältnis zu der benötigten Erzeugungsenergie für die Erzeugung der Kohlenwasserstoffketten und deren Umwandlung in Benzin, Diesel oder Kerosin in einem Raffinerieprozess (auf den im Film nicht näher eingegangen wird) bzw. die Verluste in einem Verbrennungsmotor, nahezu vernachlässigbar. - Eine Grafik dazu würde mich sehr interessieren

Schade ist, dass nicht erklärt wurde wie hoch der Energieverbrauchs des Raffinerieprozesses sein wird und wieviel bzw. ob CO2 erzeugt wird. bzw. Wieviel grüner Wasserstoff gebraucht wird und wie viel Energie für die Erzeugung und Transport für diesen Wasserstoff benötigt wird bzw. verloren geht.

In dem Bericht ist nicht ganz klar wer die Zielgruppe ist: bei Flugzeugen, Schiffe kann ich mit aber bei LKW‘s oder gar PKW‘s ist das einfach nicht rentabel (Geruch bei der Tankstelle gehört der Vergangenheit an - ist somit ein überflüssiger Kommentar, weil ein Einsatz in diesem Bereich gar nicht vorgesehen ist)

Die Aussage von Verkehrsminister Scheuer, dass ab 2035 keine fossilen Brennstoffe mehr in PKW‘s verbrannt werden - ist auf eine Anspielung an eFuels zu interpretieren und macht in Bezug auf den Wirkungsgrad und das Einsatzgebiet überhaupt keinen Sinn.

Auch die Thematik des höheren Bedarfs an erneuerbaren Energiequellen wird thematisiert. Leider zu wenig darauf eingegangen, dass die Abhängigkeit von politisch instabilen Staaten dabei nur verschoben wird bzw. die Problematik der Transportverluste und der benötigten Infrastruktur nicht behandelt wurde.
Wer bezahlt die Verluste das Erzeugerland oder das Verbraucherland - sprich 100kw werden erzeugt 65kw kommen an, wieviel zahlt das Verbraucherland und auf welchen Kosten bleibt das Erzeugerland sitzen? Wer bezahlt die Überlandleitungen für den Transport des Stroms? Das sind in diesem Zusammenhang wesentliche Fragen, die es zu klären gilt und hätten in dem Film meiner Meinung nach ruhig gestellt werden können :-)

[leoo]

Wieso bist du nicht bei Funk. Würde dir gerne meinen Rundfunkbeitrag geben

[justusheimann]

Cool das du in dieser zeit so viele Videos raushaust. Dann wird einem nicht langweilig, weil man direkt wieder ein neues thema hat, womit man sich beschäftigen kann

[MrKwaito]

Geil, endlich mal Fortschritt, ich glaube, dass dieses Projekt uns einen Weg in die richtige Richtung weist, in der auch alle Menschen egal welcher Meinung mit diesem verfahren einverstanden sind und somit die Moral der Gesellschaft im insgesamten Anheben kann.

[frankhillebrand]

Googelt man mal: "Wie viel Strom für 1l synthetischer Kraftstoff" kommt man zu diesem Bericht:


Zitat: "Aktuell sind zur Produktion eines Liters E-Diesel 27, 3 Kilowattstunden (kWh) Strom notwendig, hat die Ludwig-Bölkow-Systemtechnik errechnet."

Ein Durchschnitts-Verbrenner verbraucht etwa 7l/100km, dann sind wir bei 191, 1kWh/100km. Ein BEV (eAuto) nimmt sich im Schnitt etwa 18kWh/100km im Schnitt (zwischen 11-25kWh/100km) ... also liegen wir beim synthetischen Kraftstoff bei etwa dem Zehnfachen des Strombedarfs!

Laut KBA (Kraftfahrtbundesamt) haben wir 2018 etwa 69 Milliarden Liter verfahren (PKW und Güterverkehr). Rechnen wir das mal 27, 3kWh/Liter liegen wir bei einem Strombedarf von 1883, 7
TWh benötigten Strom! Nur mal als Relation: Deutschland hat 2019 etwa 514, 9TWh Strom produziert, Strom-Export lag bei 64, 4TWh; Import bei 13, 1TWh; Überschuss = 51, 5TWh
...

Und nun lehnen wir uns mal kurz zurück, und rekapitulieren:
- Gesamt-Deutschland hat einen Stromverbrauch von 463, 6TWh Strom (Stromproduktion - Export + Import)
- Selbst wenn wir in großindustriellen Maßstab den Energiebedarf zur Produktion von eFuels um 50% reduzieren könnten, bräuchten wir dennoch doppelt so viel Kraftwerksleistung wie bisher, um den Sprit herzustellen!
- Da Deutschland ja nicht allein auf der Erde ist, sondern nur 1% der Erdbevölkerung stellt, steigen wir dann alleine um, oder sollen die anderen auch mitmachen? Wenn ja.... wo um Himmels willen will man die Energie für die benötigten Mengen an Sprit denn herholen?

Wenn nicht mal die Luftfahrt in der Lage ist, die benötigten Mengen eKerosin herzustellen, wie soll das denn bei eFuels für den PKW- und LKW-Verkehr funktionieren?

Es mag durchaus Bereiche/Einzelanwendungen geben, wo man eFuels sinnvoll einsetzen kann! Aber in großem Maßstab auf den PKW- und LKW-Verkehr zu skalieren ist praktisch nicht möglich, zu mindestens in den nächsten 20 Jahren nicht... egal was Lobby-Verbände oder einzelne Parteien behaupten!

PS: Das selbe ist im Übrigen bei Wasserstoff der Fall! Da ist zwar der Energiebedarf um ca.60% geringer als bei eFuels, dennoch werden wir unsere Kraftwerksleistung nicht verdoppeln können innerhalb von ein paar Jahren!!!

PPS: Es macht auch Sinn, einfach mal "Verbrenner ausstieg Welt" zu googlen... bis 2030 brechen ca. 45% der Absatzmärkte für PKW mit Verbrennungsmotor weg... schaut man sich alleine mal VW an, die ca. 90% ihrer Fahrzeuge exportieren, muss man sich schon fragen: Wer will die denn ab 2030 noch haben? Welcher Autokonzern kann auf die Hälfte seiner Absatzmärkte und damit einnahmen verzichten? Der Verbrenner ist tot! Nicht heute, nicht morgen, aber mich würde es doch sehr wundern, wenn ab 2030 noch Verbrenner in den Verkaufsräumen der Autohäuser stehen würden!

[BlubbermanX]

Auf einen Beitrag zu Efuels habe ich schon lange gewartet. In meinen Augen ist es eine äußerst spannende und sinnvolle Zukunftstechnologie.

Sehr gutes Thema! Bitte mehr davon und weiterhin diese Technologie fördern! Sowas muss gefördert werden.

[Cid]

Ja toll, alles super einfach und wie viel Strom braucht man jetzt zum Herstellen von einem Liter und was kostet das? Vor allem sind das Maschinen, die eine Dauerlast benötigen, kurzzeitige Überschüsse reichen da nicht aus, da sonst die Investition für Maschinen, die nur rumstehen zu hoch wäre und andererseits, weil die Prozesse kontinuierlich sein müssen... 80% Wirkjungsgrad in Synthesegas (auf den Brennwert bezogen). Bei Wasserstoff ist das realistisch, doch wären das schon 49, 25 kWh Einsatz (39, 4 kWh/kg Brennwert) und über eine hocheffiziente Brennstoffzelle bekommt man nur 60% vom Heizwert (33, 3 kWh/kg), also ca. 20 kWh. So sinkt der beworbene Wirkungsgrad von 80% bei Strom-H2-Strom auf 40% herab... "Speichern" heißt nicht 60% wegwerfen. Kompression des Gases und möglicher Transport kommt ja noch hinzu, Heizenergie ist dann in den Sommermonaten nahezu unnötig. Bei der Verarbeitung zu Flüssigkraftstoffen kommen nochmal Verluste hinzu, sodass am Ende der aufwendig erzeugte Kraftstoff ineffizient im Motor verbrannt wird, um das Fettsack-Straßenschiff zu bewegen. Pro Liter Kraftstoff kann man mit 18 kWh Stromeinsatz rechnen. Bei 7 Litern Verbrauch kommt man also auf 125 kWh/100km... Das geht 6 mal effizienter und vor allem wollen sich die Leute den Aufwand verständlicherweise bezahlen lassen.
Natürlich kann man in der Wüste den Strom dafür erzeugen, die Länder werden aber bestimmt nicht aus reiner Nächstenliebe unseren Lebenswichtigen Kraftstoff günstig zur Verfügung stellen. Ein Solarmodul in Deutschland produziert genug Strom für 1800 km Fahr mit einem Elektroauto, eine Umdrehung eines 5 MW-Windrades bei Nennlast erzeugt 20 kWh Strom, genug für 100 km Fahrt. Plus weniger plus teilweise Unabhängigkeit von einem monopolistischen Versorgungskonzept bei einem BEV...
CO2-Technisch wird bei E-Fuels im best case erst ab einem Strommix von unter 175 g/kWh weniger CO2 ausgestoßen als bei klassischem Dieselantrieb.

[basti__k]

So könnte man auch das Strom Transport Problem von Solarparks in Wüsten ein wenig umgehen. Coole Forschung auf jeden Fall!

[sabinesa]

Ich habe ein paar Fragen: Wie funktioniert der mikrostrukturierte Reaktor? Benötigt man hierfür radioaktives Material? Was passiert genau beim Aufspalten mit dem Platin-Zeolith Katalysator? An was bindet sich das Platin? Warum benötigt man das Zeolith? Zum Bindes des Platins oder wegen der Radioaktivität des Reaktors? Warum entsteht eine Art Wachs am Ende des Prozesses, was beinhaltet es und was kann die Industrie damit machen? Fliesst das Wasser zu 100 % zurück in die Anlage oder wird es ins Abwasser gegeben? Wieviel Wasser wird benötigt? Ist die Anlage sicher? Kann die Anlage komplett recycelt werden? Was kostet diese Anlage? Wieviel Fördergelder sind bisher in das Programm geflossen und welche Firmen beteiligen sich daran?