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Technik|Digitales

ReFuels: Gamechanger im Verkehr?

ReFLue-Forschung
ReFuels können in fast allen Verbrenner-Fahrzeugen eingesetzt werden. © Markus Breig und Amadeus Bramsiepe/ KIT

Aus erneuerbaren Quellen hergestellte synthetische Kraftstoffe, sogenannte ReFuels, gelten als möglicher Helfer im Kampf gegen den Klimawandel. Eine neue Studie stellt die Kraftstoffe auf die Probe und kommt zu dem Schluss: ReFuels reduzieren nicht nur bis zu 80 Prozent der CO2-Emissionen gegenüber herkömmlichen Treibstoffen, sondern erlauben auch die Nutzung bestehender Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

Um die Klimaziele zu erreichen und dem Klimawandel effektiv etwas entgegensetzen, müssen in vielen Sektoren Deutschlands die Treibhausgas-Emissionen gesenkt werden. Vor allem im Verkehrssektor muss sich einiges ändern, denn sowohl der Personen- als auch der Lastverkehr wird immer noch größtenteils von fossilen Brennstoffen angetrieben. Um das gesteckte Ziel der Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen, entstehen im Zuge der Verkehrswende fortlaufend neue Innovationen zur Einsparung von CO2 – darunter auch die Entwicklung der sogenannten reFuels.

Aus regenerativen Rohstoffen statt aus Erdöl

Mit ReFuels wird eine Bandbreite von Kraftstoffen bezeichnet, deren Herstellung auf nicht fossilen Kohlenstoffquellen beruht. Der notwendige Kohlenstoff kommt stattdessen aus der Umwelt, also beispielsweise aus Biomasse oder dem aus der Luft oder Abgasen entnommenem Kohlenstoffdioxid. Mithilfe von Wasserstoff wird der darin enthaltene Kohlenstoff in langkettige Kohlenwasserstoffen umgewandelt, die dann als Kraftstoff verwendet werden können. Wird bei der Herstellung zusätzlich Strom aus erneuerbaren Energien verwendet, hat das Verfahren sogar das Potential, eine quasi CO2-neutrale Fortbewegung zu ermöglichen. Denn bei der Herstellung wird genauso viel Kohlenstoffdioxid aus der Umwelt gebunden, wie nachher beim Verbrauch wieder emittiert wird.

Aber können die ReFuels herkömmliches Benzin & Co wirklich vollständig ersetzen? Dieser Frage haben sich auch Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gestellt und das Potential der ReFuels in umfangreichen Anwendungstests auf die Probe gestellt. Dafür produzierten sie in großen Mengen synthetisches Benzin und Diesel aus regenerativen Quellen und testeten diese in verschiedenen Verbrennermotoren von Autos und Diesellokomotiven.

Keine Probleme beim Einsatz in normalen Verbrennern

Die Auswertungen ergaben, dass die reFuels in fast allen Fahrzeugen eingesetzt und in absehbarer Zeit in großen Mengen produziert werden können: „Wir konnten tonnenweise reFuels herstellen, die in den bestehenden Kraftstoffnormen für Otto- und Dieselkraftstoffe liegen und im Serieneinsatz in verschiedensten Motoren keine Beeinträchtigung bei Leistung oder Verschleiß gezeigt haben“, erläutert Olaf Toedter vom KIT. Dabei haben die Wissenschaftler eine CO2-Reduktion von 22 bis 81 Prozent erreicht, je nach Mischungsverhältnis zwischen synthetisierten und fossilen Kraftstoffen, eingesetzten Ausgangsstoffen und Energien.

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Die Ergebnisse heben damit einen Vorteil der ReFuels gegenüber Wasserstoff oder Flüssiggas hervor, nämlich die weitere Nutzung bestehender Fahrzeuge mit normalen Verbrennungsmotoren. Eine aufwendige Umrüstung ist für den Einsatz der regenerativen Kraftstoffe nicht nötig. „Der Einsatz klimaneutraler Kraftstoffe ist vor allem dann sinnvoll, wenn batterieelektrische Lösungen noch keine echten Alternativen darstellen. Insofern freut es mich sehr, dass das KIT nun eindrucksvoll belegen konnte, dass ReFuels für bestimmte Anwendungsgebiete eine gleichermaßen klimafreundliche und wirtschaftliche Lösung sind“, sagt Berthold Frieß vom Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg.

Industrielle Produktionsanlage für ReFuels geplant

Als nächsten Schritt wollen die Projektpartner auf dem Gelände der MiRO-Raffinerie in Karlsruhe eine industrielle Produktionsanlage für ReFuels errichten. Doch um fossile Rohstoffe vollständig durch erneuerbare Energieträger ersetzen zu können und auf eine treibhausgasneutrale Produktion umzustellen, fehlen bisher ausreichende und bezahlbare Mengen grünen Wasserstoffs. Hergestellt werden sollen die Vorprodukte für die reFuels-Kraftstoffe deshalb in Ländern, die über mehr Wind- oder Sonnenenergie verfügen als Deutschland, zum Beispiel Chile oder Südspanien. Die eigentlichen reFuels wie Benzin, Diesel oder Kerosin könnten dann in heimischen Raffinerien wie MiRO produziert werden.

Weiter arbeiten die Wissenschaftler daran, den ReFuels-Anteil an den Kraftstoffmischungen innerhalb der bestehenden Kraftstoffnormen zu steigern. „Bis hin zum reFuels-Reinkraftstoff“, sagt Toedter. Bereits laufende Tests verliefen vielversprechend, allerdings fehlen dafür noch klare regulatorische Rahmenbedingungen, denn in Deutschland sind bisher nur bis zu 33 Prozent Beimischung von reFuels erlaubt.

Quelle: Karlsruher Institut für Technologie

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gei|en  〈V. t.; hat; Mar.〉 zusammenziehen, zusammenraffen (Segel)

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