Ein neues deutsches Konsortium will Möglichkeiten für den Einsatz biobasierter Kraftstoffkomponenten für maritime Anwendungen erforschen
Zu dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungskonsortium gehören das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen, das ifeu[ds_preview]-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg und der Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren der Universität Rostock. Zu Jahresbeginn haben die Partner die gemeinsame Arbeit im Vorhaben »PyroMar« aufgenommen.
Motiviert durch die ungewissen Entwicklungen auf dem Kraftstoffmarkt im Zuge der neuen IMO-Regulierung zum »Sulphur Cap« und die notwendigen Prozessen zur Dekarbonisierung der Schifffahrt ist es das Ziel, ein Verfahrenskonzept zur kostengünstigen Herstellung von Beimischkomponenten aus biogenen Reststoffen für Marinekraftstoffe aufzuzeigen.
Stroh, Laub, Restholz…
Kern des Vorhabens ist es, CO2-neutrale Drop-in-Fuels aus biogenen Reststoffen wie Stroh, Laub, Waldrestholz, Strauchschnitt und Landschaftspflegeheu zu erzeugen. Durch die Verwendung derartiger Reststoffe wird die aus anderen Mobilitätsbereichen bekannte »Teller-Tank-Diskussion« vermieden.
In einem ersten Schritt werden dabei Pyrolyseöle erzeugt, welche anschließend mit längerkettigen Alkoholen verestert werden. Dadurch werden die Säurezahl und die Mischbarkeit mit fossilen Kraftstoffen deutlich verbessert. Im Projekt soll die Verfahrenskette erstmals als Ganzes in einem kleintechnischen Maßstab realisiert werden, der die Herstellung von Produktmustern in den für Motortests erforderlichen Mengen ermöglicht. Die katalytische Herstellung der längerkettigen Alkohole aus Ethanol, das us Stroh gewonnen wurde, wurde bei Fraunhofer UMSICHT entwickelt.
Allen erzeugten Bio-Kraftstoffkomponenten ist dabei gemein, dass sie als Beimischungen zu schwefelarmen fossilen Kraftstoffen angewendet werden sollen, sodass die erzeugte Mischung in einer späteren Nutzung an Bord allen geltenden Normen entspricht und direkt ohne weitere technische Adaptierungen verwendet werden kann.
Um hierfür den Nachweis zu führen, sollen im Kraft- und Schmierstofflabor der Universität Rostock umfangreiche Analysen und Langzeittests der sogenannten »Blends« erfolgen. Die aussichtsreichsten Kandidaten sollen dann an einem repräsentativen Einzylinder-Forschungsmotor hinsichtlich Wirkungsgrad und Emissionsverhalten im Vergleich zu etablierten Marinekraftstoffen – wie MDO und HFO – erforscht werden. Die Anwendung in einem Realversuch an Bord eines Schiffes unter Begleitung der Motorenforscher könnte das Ziel eines Folgevorhabens sein.
Analyse zu Absatzmärkten
Projektbegleitend werden unter der Federführung des ifeu ökologische und ökonomische Nachhaltigkeitsbewertungen vorgenommen. Darüber hinaus werden Biomassepotenziale und Absatzmärkte analysiert, rechtliche Rahmenbedingungen untersucht und Ansätze für den Weg in eine privatwirtschaftliche Realisierung des PyroMar-Ansatzes erarbeitet.
Die Kraftstoffe der Zukunft spielen auch auf der im September erneut stattfindenden Rostocker Großmotorentagung eine zentrale Rolle. Auf dem noch langen Weg der Energiewende im maritimen Bereich können biobasierte Anteile bereits in wenigen Jahren signifikante CO2-Reduktionen ermöglichen, welche den Schiffsbetreibern attraktive Anwendungsoptionen bieten werden.
Karsten Schleef – Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren, Universität Rostock
