Schulze: “Wir brauchen eine globale Strategie für grünen Wasserstoff”

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

Weltklimakonferenz: BMU gründet internationale Wissens- und Vernetzungsplattform für synthetische Energieträger aus Ökostrom

Das Bundesumweltministerium will die internationale Zusammenarbeit zu nachhaltigen synthetischen Brenn-, Kraft- und Grundstoffen aus Ökostrom (Power-to-X) ausbauen. Bundesumweltministerin Svenja Schulze kündigte dazu heute auf der Weltklimakonferenz in Madrid den Aufbau eines Power-to-X-Sekretariats an, das künftig die Plattform für ein internationales Power-to-X-Netzwerk bilden soll. Das Sekretariat wird seinen Sitz in Berlin haben. Mit dem Begriff Power-to-X werden Technologien zur Herstellung synthetischer Brenn-, Kraft- und Grundstoffe aus elektrischer Energie zusammengefasst.

Für tatsächlich nachhaltige Energieträger ist es entscheidend, dass als Ausgangsprodukt zunächst “grüner” Wasserstoff aus Wind- und Sonnenenergie hergestellt wird. Ziel der Initiative des Bundesumweltministeriums ist es unter anderem, den weltweiten Wissensaustausch zu verbessern, Klimaschutzpotentiale dieser Produkte besser zu bestimmen und gemeinsam die Nachhaltigkeitskriterien für deren Einsatz zu entwickeln.

Svenja Schulze: “Wir brauchen eine weltweite Strategie für die Herstellung synthetischer Brenn-, Kraft- und Grundstoffe aus Ökostrom. Diese können perspektivisch national wie international einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und für den Aufbau einer klimaneutralen Wirtschaft leisten. Wir müssen jetzt die Kriterien setzen, mit denen wir einen umwelt- und klimafreundlichen Einsatz sichern – und zwar global. Wir dürfen nicht die Fehler wiederholen, die einst bei den Biokraftstoffen gemacht wurden. Damit das gelingt, müssen wir weltweit zusammenarbeiten. Darum wollen wir eine Plattform schaffen und ein internationales Netzwerk aufbauen. Das Power-to-X-Sekretariat ist hierfür der Ausgangspunkt.”

Damit Energieträger aus Strom einen echten Beitrag zum Klimaschutz leisten, muss die Produktion und die Anwendung von Anfang an bestimmte Nachhaltigkeitskriterien erfüllen. Das wichtigste Kriterium dafür: Sie sollten ausschließlich aus erneuerbarer Energien produziert werden. Weiterhin ist nicht jedes Anwendungsgebiet sinnvoll, nicht nur aus Sicht des Klima- und Umweltschutzes, sondern auch aus Kosten- und Effizienzgründen. Bei strombasierten Energieträgern wie grünem Wasserstoff oder entsprechenden Kraftstoffen sind Umwandlungsverluste unvermeidlich. Derzeit fallen diese sehr hoch aus. Am Beispiel Auto kann man das sehen: Der Strombedarf bei der Nutzung synthetisch hergestellter Kraftstoffe für PKW ist zwischen zwei- und fast siebenmal höher als die direkte Stromnutzung eines Elektroautos. Deshalb ist es wichtig, nachhaltig produzierte Power-to-X-Produkte gezielt dort einzusetzen, wo eine direkte Elektrifizierung nicht möglich ist, also etwa im Luftverkehr oder in der Stahlindustrie.

Die Produktion von Energieträgern aus Ökostrom wie grünem Wasserstoff wird global erfolgen, vor allem in Ländern, die besonders viel Sonnen- und Windstrompotential haben. Für das Schaffen eines tragfähigen globalen Marktes für nachhaltige synthetische Brenn-, Kraft- und Grundstoffe aus Ökostrom ist es wichtig, alle relevanten Akteure national und weltweit in einen Dialog einzubinden, um die Chancen der Technologie zu nutzen und die Umweltauswirkungen so gering wie möglich zu halten.

Um die weltweite Vernetzung zu stärken, die Klimaschutzpotentiale synthetischer Brenn-, Kraft- und Grundstoffe aus Ökostrom darzustellen und international eine Diskussion über Nachhaltigkeitsstandards zu führen, hat das Bundesumweltministerium die GIZ damit beauftragt, die internationalen Power-to-X-Aktivitäten unter einem Dach zu verzahnen und auszubauen. Konkreter Arbeitsauftrag ist überdies, einen Beitrag zur Klärung zentraler Fragen rund um die Themen Energieeffizienz und Ressourcen, Potentiale und Machbarkeit, Zeitrahmen zur Herstellung marktreifer Produkte, Aufbau von lokalen Wertschöpfungsketten sowie Finanzierungskonzepte zu leisten. Dazu soll das Power-to-X-Sekretariat in Deutschland und weltweit mit Kooperationspartnern zusammenarbeiten, aufbauend auf bereits bestehenden Projekten und Kooperationen des Bundesumweltministeriums unter anderem mit Institutionen aus Marokko, Südafrika und Chile.

Quelle: BMU 10.12.2019 | Pressemitteilung Nr. 236/19 | COP 25

Brandenburgs Energieminister sieht Wasserstoff als Schlüsselelement der Energiewende

Power to Liquid

Steinbach: Wasserstoff kann Schlüsselelement der Energiewende sein

Energieminister sieht Projekt „H2Rail.Prignitz“ als weiteren Schritt zur H2-Vorreiterregion

Potsdam, 6. Dezember 2019.  „Wasserstoff kann das Schlüsselelement für das Gelingen der Energiewende und zum Erreichen der Klimaziele sein. Denn Wasserstoff ermöglicht die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie und bietet das größte Potenzial für eine weitgehende Dekarbonisierung unser Industrieprozesse. Die Anwendung innovativer H2-Technologien birgt große industriepolitische Chancen für Brandenburg, verbunden mit zusätzlicher regionaler Wertschöpfung und Beschäftigung.“ Das erklärte Energieminister Jörg Steinbach heute in Potsdam, wo er gemeinsam mit der Deutschen Eisenbahn Service AG (DESAG) über das Projekt „H2Rail.Prignitz“ informierte.

Kern des Pilotprojektes ist es, den emissionsfreien Speicherantrieb mit grünem Wasserstoff aus regional erzeugtem erneuerbaren Strom zu erproben. Damit soll gezeigt werden, wie ein CO2-freier Bahnbetrieb im oberleitungsfreien ländlichen Raum funktionieren kann. „Zudem bietet H2Rail neue Chancen für den Fahrzeug- und Anlagenbau. Deshalb freut es mich besonders, dass mit der DESAG ein erfolgreiches mittelständisches Unternehmen aus Brandenburg die Federführung übernimmt“, sagte Steinbach. Erfreulich sei zudem, dass der Bund das Projekt finanziell absichern wolle. H2Rail sei ein „weiterer Schritt auf Brandenburgs Weg zur H2-Vorreiterregion“.

Einmal mehr appellierte der Minister an den Bund, dass „aus der bisher als Stromwende betriebenen Energiewende endlich eine energieträger- und sektorenübergreifende Energiewende werden muss“. Vom Energiebedarf in Deutschland würden nur 20 Prozent auf den Stromsektor entfallen, weitere 30 Prozent auf die Mobilität und 50 Prozent auf den Wärmesektor. „Was bisher unter dem Begriff Energiewende lief, war fast nur auf den Stromsektor fokussiert. Wir müssen aber perspektivisch auch den Energiebedarf bei Mobilität und im Wärmesektor ,grün‘ bekommen“, sagte Steinbach. Eine besondere Rolle komme dabei Power-to-X-Technologien und Wasserstoff zu. Die Anwendungsmöglichkeiten für grünen Wasserstoff seien vielfältig. Beispielhaft verwies er auf die Stahlindustrie in Eisenhüttenstadt und die Chemieindustrie in Schwarzheide.

Die für Ende dieses Monats angekündigte Nationale Wasserstoffstrategie dürfe „kein wolkiges Ankündigungspapier“ werden, sondern müsse konkrete und kurzfristig umzusetzende Punkte enthalten, forderte Steinbach. „Neben der weiteren Verstärkung der Forschungsaktivitäten brauchen wir schnell einen Markt für erneuerbaren Wasserstoff. Nur so werden die Investitionen ausgelöst, die wir für den Hochlauf einer Wasserstoffproduktion jetzt brauchen“, sagte der Minister.

Deshalb müsse sich der Bund mit der Nationalen Wasserstoffstrategie zu einer ambitionierten Umsetzung der Erneuerbaren Energien Richtlinie (Renewable Energy Directive, RED II) in nationales Recht verpflichten. Brandenburg hatte für seine darauf abzielende Initiative am 11. Oktober eine breite Mehrheit im Bundesrat bekommen. „Jetzt ist der Bund in der Pflicht. Mit einer entsprechenden Umsetzung der RED II wird eine Nachfrage nach erneuerbarem Wasserstoff aus den Raffinerien ermöglicht. Das kann und muss die Initialzündung für das Thema werden“, sagte Steinbach.

Zudem müsse sich der Bund bei der für 2022/2023 geplanten Überarbeitung der EU-Flottenemissionsverordnungen dafür einsetzen, dass synthetische Kraftstoffe (E-Fuels) auf die von der EU festgelegten Emissionswerte von Fahrzeugflotten angerechnet würden. „Dies würde eine Nachfrage nach E-Fuels bei den Fahrzeugherstellern auslösen, was ein weiterer Impuls wäre“, sagte Steinbach. „Auch dieses Thema muss sich in der Nationalen Wasserstoffstrategie wiederfinden – sie ist der Lackmustest, ob es die Bundesregierung tatsächlich ernst meint mit dem Thema oder weiter nur Kulissen schiebt.“

Quelle: Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Energie (MWAE)

Inbetriebnahme Power-to-Liquid Anlage Kopernikus-P2X

Power-to-Liquid

Karlsruhe, 7. November 2019

Kick-Off Kopernikus-Projekt P2X – Phase 2

Das Kopernikus-Projekt P2X dient der Erforschung, Validierung und Implementierung von “Power-to-X”-Konzepten. Ziel des Kopernikus-Projektes ist es, neuartige Technologien zu entwickeln, mit welchen unter Einsatz von regenerativ erzeugtem Strom aus Wasser und CO2 stoffliche Energieträger und chemische Produkte für die Sektoren Verkehr und Chemie kostengünstig, zeitlich flexibel und auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse abgestimmt hergestellt werden. „Power-to-X“-Technologien stellen einen Lösungsansatz hin zu einer erfolgreichen flächendeckenden Sektorenkopplung unter Ausnutzung der P2X-Wertschöpfungsketten dar.

Power-to-Liquid

CO2-arme PtL-Treibstoffe sind einer der wichtigsten Faktoren hin zu einer klimaschonenden Luftfahrt und gewinnen immer mehr an Bedeutung. Zur Zeit sind PtL-Fuels jedoch am Treibstoffmarkt nicht verfügbar. Umso mehr ist die zügige Entwicklung von PtL-Produktionsanlagen erforderlich. Das Kopernikus-Projekt P2X ist ein bedeutender Meilenstein am dem Weg dorthin.

Phase 1 – Konzeption

In der ersten Phase des Projekts wurde auf dem Gelände des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) im Campus Nord eine modulare P2X-Anlage auf der Basis eines 40-Zoll-Containers errichtet. Diese Anlage wurde nun am 7. November feierlich von den Projektbeteiligten in Betrieb genommen.

Die kompakte PtX-Anlage produziert aus dem Atmosphärengas Kohlendioxid (CO2), das mittels innovativer Technik aus der Umgebungsluft entnommen wird und aus intern durch Abwärme erzeugten Wasserdampf zunächst ein CO- und H2-haltiges Synthesegas mittels innovativer Hochtemperatur Co-Elektrolyse erzeugt. Anschließend erfolgt im Fischer-Tropsch-Reaktor die Umwandlung in Kohlenwasserstoffe aus denen schließlich die gewünschten synthetischen Treibstoffe destilliert werden.

 

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PtX-Kompaktanlage der Phase 1 im KIT-Campus

Die PtX-Anlage der 1. Phase hat den Nachweis eindrucksvoll erbracht, dass es mit vorhandener Technologie möglich ist, klimaschonende synthetische Treibstoffe aus erneuerbaren Energiequellen dezentral zu gewinnen.

Damit ist das Tor weit geöffnet, weltweit dezentrale Produktionsanlagen für “grünen” Treibstoff insbesondere für die Luftfahrt zu errichten. Benötigt werden nur eine Quelle erneuerbarer Energien und Wasser. Die Atmosphäre steht dabei als aus menschlicher Sicht unerschöpfbare Quelle von CO2 zur Verfügung.

Aus dem klimaschädlichen Treibhausgas und Schadstoff CO2 wird somit ein wertvoller Rohstoff zur Treibstoffgewinnung, der in immer neuen Zyklen zur Verfügung steht.

 

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Prof. Dr. Roland Dittmeyer, Leiter des Instituts für Mikroverfahrenstechnik am KIT

Die anwesenden Projektmitglieder, Pressevertreter und weitere Gäste konnten die PtX-Anlage persönlich in Augenschein nehmen. Prof. Dr. Dittmeyer, Mitglied im Lenkungskreis des Kopernikus-Projekts P2X erläuterte die Funktionsweise der Anlage und präsentierte Proben der bereits erzeugten PtL-Fuels.

Phase 2 – Optimierung

Nach erfolgreichem Abschluss der 1. Phase wird das P2X-Kopernikus-Projekt nun auf die nächste Entwicklungsebene gehoben. In Phase 2 soll die entwickelte Kompaktlösung auf eine PtL-Produktion von 200 Litern pro Tag hochskaliert werden (10 L/Tag in Phase 1). Die elektrische Anschlußleistung der Elektrolyse wird dabei bei 150kW liegen.

Diese Anlage kombiniert in größerem Maßstab wie bisher in Phase 1 die CO2-Gewinnung aus der Luft (Climeworks), die sogenannte Hochtemperatur Ko-Elektrolyse (Sunfire) zur Synthesegasherstellung, die anschließende Umwandlung des Synthesegases in flüssige Kraftstoffe (Ineratec) mit nachgeschaltetem Hydrocracking und Auftrennung in die unterschiedlichen Produkte, u.a. Kerosin Jet A1 (KIT IMVT).

Ziel ist es in dieser Phase 2, den Prototyp für ein effizientes, wärmeintegriertes und flexibles Verfahren zur dezentralen Kraftstoffsynthese, je nach Wunsch entweder Diesel oder Kerosin, aus erneuerbarem Strom und CO2 zu entwickeln. Der Wirkungsgrad soll dabei deutlich über 60% liegen. Die entsprechende PtX-Produktionsanlage wird wie in Phase 1 auf dem KIT-Campus errichtet. Auf dem als “Energy Lab 2.0” bezeichneten Areal wird ab sofort gebaut und einzelne Teilsysteme in Betrieb genommen. Die Entwicklungs- und Testphase dieser PtX-Anlage läuft bis Ende 2022.

Die Projektteilnehmer wurden am zweiten Tag der Veranstaltung im Rahmen eines Kick-Off-Meetings mit dem Fahrplan der 2. Phase vertraut gemacht. Daneben gab es Fachvorträge der Industriepartner Climeworks, Sunfire und Ineratec. Bereits im Januar wird das nächste Treffen der Projektbeteiligten stattfinden. Die Entschlossenheit der Teilnehmer, das Projekt sehr zügig anzugehen und die Überzeugung, ein erfolgreiches Ergebnis zu erzielen war deutlich zu spüren. Es lag Pioniergeist in der Luft.

Phase 3 – Demonstration

Um bereits in Phase 2 möglichst konkret werden zu können, werden Szenarien für den praktischen Einsatz von PtL-Produktionsanlagen insbesondere auch für die Luftfahrt untersucht. Hier tritt der Luftfahrtverband IASA e.V. auf den Plan. Die Luftfahrtexperten des gemeinnützigen Vereins werden geeignete Investoren und potenzielle Betreiber von kommerziellen PtL-Produktionsanlagen in Deutschland aus ihrem Netzwerk ansprechen und für das Projekt gewinnen. Im gleichen Zug wird IASA auch potenzielle Abnehmer des synthetischen Kerosins ansprechen. Sowohl die Business-Aviation als auch die kommerzielle Luftfahrt sollen so früh wie möglich gewonnen werden, um sich dann an der Demostrationsphase spätestens ab dem Jahr 2023 aktiv zu beteiligen.

Michael Wühle, IASA e.V.


Die International Association for Sustainable Aviation e.V. (IASA) setzt sich seit 2014 für den Einsatz von Power-to-Liquid-Treibstoffen in der internationalen Luftfahrt ein und betreibt hierzu eigene Projekte und Aktivitäten. Die IASA-Jahreskonferenz GREENER SKIES AHEAD am 19. November 2019 im Bonner Wissenschaftszentrtum steht auch in diesem Jahr im Fokus von PtL-Treibstoffen für eine nachhaltige Luftfahrt. Interessierte können sich noch unter www.iasaev.org oder über https://www.xing.com/events/greener-skies-ahead-gsa-2019-2053420 für die Konferenz anmelden.

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