Forschungszentrum Jülich - Jahresbericht 2012

Welche Schritte sieht Ihr Verfahren vor, um Kraftstoffe aus Ökostrom, CO2 und Wasser zu produzieren? Der erste und wichtigste Schritt ist die Hochtemperatur-Wasserdampfelektroly- se. Dafür entwickeln wir eine Anlage, die mit Strom aus erneuerbaren Quellen Wasserdampf in Wasserstoff und Sauer- stoff aufspaltet. Im Vergleich zu einer Aufspaltung von flüssigem Wasser lässt sich so sehr viel Energie einsparen. Im zweiten Schritt wird Kohlendioxid mit dem Wasserstoff zu Kohlenmonoxid (CO) reduziert. Im dritten Schritt synthe- tisieren wir dann aus CO und weiterem Wasserstoff flüssige Kohlenwasserstof- fe, also die Kraftstoffe. Dabei wird Wär- me frei, die wir nutzen, um wieder Was- serdampf für den ersten Schritt zu erzeugen. Nach dem aktuellen Stand der Technik läge der Wirkungsgrad des gesamten Verfahrens bei rund 50 Pro- zent, man würde also nur die Hälfte der Elektroenergie in Kraftstoffe überfüh- ren. Wir wollen diesen Wirkungsgrad auf bis zu 70 Prozent steigern, vor allem durch Verbesserungen bei der Wasser- dampf-Elektrolyse. Worum kümmert sich das Forschungs- zentrum Jülich? Das Forschungszentrum entwickelt zu- sammen mit anderen Partnern die Elekt- rolysezelle weiter, die auf Hochtempera- tur-Brennstoffzellen basiert. Auf diesem Gebiet verfügt Jülich anerkanntermaßen über große Kompetenz. Es geht insbe- sondere darum, die einzelnen Schichten zu prüfen, aus denen die Zellen aufge- baut sind. Obwohl das Projekt erst 2012 an den Start ging, haben wir mit Jülicher Unterstützung schon viel erreicht: So konnten wir die Degradation der Zellen, also ihre Leistungsabnahme während des Betriebs, deutlich verringern. Aus dem Treibhausgas CO2 und erneu- erbarer Energie Benzin produzieren – das hört sich gut an. Aber wäre es nicht sinnvoller, direkt den Strom zu verwenden, um damit Elektroautos an- zutreiben? Schließlich geht mit jedem zusätzlichen Umwandlungsschritt Ener- gie verloren. Wir wollen Elektroantrieben keine Kon- kurrenz machen, denn natürlich ist es viel besser, die Elektroenergie direkt einzusetzen. Doch zeichnet sich ab, dass es kaum möglich sein wird, Flug- zeuge, Schiffe oder Lkw im Fernverkehr mit Energie aus Batterien zu betreiben. Flüssigkraftstoffe werden da wegen ih- rer besonders hohen Energiedichte auch künftig Vorteile haben. Durch unser Verfahren, das frühes- tens um 2020 in Raffineriegröße auf den Markt kommen wird, lässt sich letztlich Strom in Form von Kraftstoffen spei- chern. Stromspeicher benötigt man dann vermehrt, weil das Stromangebot aufgrund der Energiewende stark schwanken wird. Die sunfire GmbH, Dresden, entwickelt ein Verfahren, das erneuer- bare Energien nutzt, um aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) sehr effizient Benzin, Diesel oder Kerosin herzustellen. Dazu setzt das Unternehmen auf Jülicher Know-how – in einem Verbundprojekt, das vom Bundesforschungsministerium gefördert wird. Ein Interview mit Christian von Olshausen, Technischer Leiter von sunfire. Kraftstoffe aus Ökostrom, Kohlendioxid und Wasser Jahresbericht 2012 | Forschungszentrum Jülich 23 Christian von Olshausen, Technischer Leiter der sunfire GmbH, erläutert die Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich. Sunfire

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