Power to Liquid Anlage im industriellen Maßstab

Die Technische Universität Hamburg (TUHH), Airbus, BP mit BP Lingen und Air BP, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Dow und Hoyer Logistik beteiligen sich damit an dem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) ausgeschriebenen „Ideenwettbewerb Reallabore der Energiewende“.

Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor

Der Verkehrssektor steht vor der großen Aufgabe, die Treibhausgasemissionen in den kommenden Jahren deutlich zu reduzieren, um so die Pariser Klimaziele zu erreichen. Hierzu muss die Energie-Effizienz weiter erhöht werden, um zu einem geringeren Energieverbrauch für den Transportsektor zu gelangen. Ein Schlüssel zum Erfolg der Mobilität von morgen können unter anderem elektrische Antriebsformen im Straßenverkehr wie beispielsweise Elektroautos oder E-Scooter sein, sofern diese mit erneuerbarer Energie betrieben werden. Im Flugverkehr lassen sich Triebwerke und Kerosin jedoch nicht so einfach durch Elektromotoren und Batterien ersetzen.

„Das liegt daran, weil alternative Antriebe fehlen und die Energiedichte von Batterien weit von der des Kerosins entfernt ist“, sagt Siegfried Knecht, Vorstandsvorsitzender der Luftfahrtinitiative aireg. Daher sind die Fluggesellschaften auf Erdöl-basierten Flugtreibstoff angewiesen mit dem Nachteil der damit verbundenen Treibhausgasemissionen. Doch gerade der Flugverkehr wird künftig weiter deutlich wachsen, laut der Prognose des Branchenverbandes International Air Transport Association (IATA) mit ca. 3,5 Prozent pro Jahr weltweit für die nächsten Jahrzehnte.

GreenPower2Jet

Deshalb steht die Produktion von nachhaltigen Flugtreibstoffen im Fokus des aktuellen Engagements des GP2J-Konsortiums. Damit die Treibhausgasemissionen in der Luftfahrt nachhaltig und massiv reduziert werden können – trotz des vorhersehbaren Wachstums – muss es Projekte wie GreenPower2Jet (GP2J) geben, um Kerosin auf Basis der PtL-Technik breit in den Markt einzuführen. Dabei beschreibt PtL (Power-to-Liquid) unterschiedliche technische Prozesse, die die nachhaltige Herstellung flüssiger Kraftstoffe zum Ziel haben. Das geschieht durch den Einsatz von „grüner“ elektrischer Energie, die wesentlich zur Senkung von Treibhausgasemissionen beiträgt, da sie aus der Nutzung regenerativer Energiequellen stammt. Im Idealfall kann so klimaneutrales Kerosin produziert werden.

Daher ist Know-how aus unterschiedlichen Bereichen gefragt. Zum Konsortium gehören deshalb neben der TUHH als Projektkoordinator auch Airbus, BP, Air BP, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Dow und Hoyer Logistik sowie als potenzielle Abnehmer für den produzierten Kraftstoff DHL, easyJet, unterstützt durch den Flughafen Hamburg, GDH Transport und Containerlogistik und die Flotte Hamburg. Geplant ist, die Projektidee über eine Förderdauer von fünf Jahren zu verwirklichen.

Industrielle Power-to-Liquid-Anlage

In einem ersten Schritt und nach einer sechsmonatigen Pre-Engineering-Phase kann im Einvernehmen der Partner bis circa 2021/22 eine industrielle PtL-Anlage auf Basis der sogenannten Fischer-Tropsch Synthese beim Material-Science-Unternehmen Dow in Stade entstehen. Die dort produzierten synthetischen Kohlenwasserstoffe sollen als Grundlage für die weitere Produktion an die BP Raffinerie Lingen geliefert, die eine Aufbereitung durchführt und daraus grünen, klimaneutralen Flugkraftstoff produziert. Geplant ist, diesen Treibstoff am Hamburger Flughafen auf regelmäßig geflogenen Strecken und für die Erstbetankung von Airbus-Flugzeugen in Hamburg-Finkenwerder zu nutzen. Zusätzlich wird aus den verbleibenden Nebenprodukten „grüner“ Diesel erzeugt, der dann im schweren Güterfernverkehr und auf Schiffen des Hamburger Hafens eingesetzt wird. Nach heutigen Maßstäben ist keines der Produkte aus dem so erzeugten Portfolio wirtschaftlich herstellbar und daher sind regulatorische Anreize und Fördermittel notwendig, damit diese für die Erreichung anspruchsvoller THG-Minderungsziele wichtige Technologie weiterentwickelt wird.

Ulf Neuling von der TUHH, der den Projektantrag koordiniert: „Durch dieses Vorhaben kann erstmals eine signifikante Menge an PtL-Produkten in Deutschland erzeugt und verkehrsträgerübergreifend – im Luftverkehr, auf dem Wasser und im schweren Straßengüterverkehr – genutzt werden.“

Die Experten möchten im Rahmen des Reallabors in Erfahrung bringen, inwieweit sich der Einsatz der PtL-Technik wirtschaftlich und ökologisch optimieren lässt beziehungsweise wie die energiewirtschaftlichen Bedingungen sein müssten, damit derartige Konzepte tragfähig werden.

Auch wenn die finalen Investitionsentscheidungen noch nicht getroffen sind, betreten die Beteiligten mit der Herstellung von PtL-Kraftstoffen kostenintensives und technisch äußerst anspruchsvolles Neuland, das zukunftsweisende Innovationen nach Norddeutschland und die Umwelt einen großen Schritt nach vorne bringt.