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18. Dezember 2019

Rauchgas als Quelle für synthetischen Treibstoff

Forschung zwischen Kühltürmen: In Niederaußem entsteht eine Anlage, die abgetrenntes Kohlendioxid für die Produktion synthetischer Treibstoffe nutzt.

Erstmals wird hier der gesamte Umwandlungsprozess an einem realen Kraftwerk demonstriert. In länglichen, unscheinbaren Containern verbirgt sich komplexe Technologie. In kleinem Maßstab soll die Anlage zeigen, wie Kohlendioxid bzw. CO2 sinnvoll verwertet werden kann. RWE besitzt  eine der führenden europäischen CO2-Wäsche-Testanlagen. Sie läuft bereits mehr als 80.000 Betriebsstunden und wäscht Kohlendioxid aus dem Rauchgas des Niederaußemer Kohlekraftwerks aus. Die neue Demonstrationsanlage soll nun darauf aufbauen. Sie soll zeigen, wie die Prozessschritte optimal miteinander verzahnt werden können: von der CO2-Wäsche bis zum synthetischen Treibstoff. „Das Spannende ist jetzt, das Zusammenspiel der ganzen Kette unter Industriebedingungen zu testen“, sagt Dr. Peter Moser, Projektleiter bei RWE Power. Die Anlage soll im Frühjahr 2020 in Betrieb gehen.

Fünf hellgraue Container auf dem Gelände des RWE-Kohlekraftwerks Niederaußem.

In den unterschiedlichen Containern verbergen sich die Bestandteile der Demonstrationsanlage, mit der das abgetrennte Kohlendioxid umgewandelt werden soll.

Komponenten verschiedener Projektpartner

Auf dem Gelände in Niederaußem steht direkt neben einem 18 Tonnen umfassenden Speichertank mit flüssigem CO2 der Container mit dem Elektrolyseur. Entwickelt von Asahi Kasei Europe, wird darin aus Wasser Wasserstoff hergestellt. Daran angeschlossen ist die Syntheseeinheit für den alternativen Treibstoff, entwickelt vom Projektpartner Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe. Hier entsteht aus dem gespeicherten CO2 und Wasserstoff der synthetische Treibstoff. Innerhalb der Syntheseeinheit wandelt eine vom Forschungszentrum Jülich entwickelte Komponente  organische Reststoffe in unschädliches Material um. Diese Komponente arbeitet ohne die sogenannte Fackel – ein ansonsten übliches Verfahren, bei dem Reststoffe verbrannt werden.

Je nach Bedarf lässt sich der alternative Treibstoff dann entweder zurück in Strom verwandeln oder aber zum Tanken von Fahrzeugen nutzen. Das Rückverstromen soll ein stationärer Motor mit Generatoreinheit übernehmen. Er ist angepasst auf den Betrieb mit dem synthetischen Treibstoff vom Unternehmen FEV und der RWTH Aachen University sowie dem assoziierten Partnern Robert Bosch.

Synthetischer Treibstoff koppelt Energiesystem und Transport

Forschung und Entwicklung an der Anlage sind Teil des europäischen Projekts ALIGN-CCUS, kurz für „Beschleunigung des Wachstums CO2-armer Technologien durch CCUS“. CCUS steht grundsätzlich für alle Ansätze, CO2 abzuscheiden und im Anschluss zu verwenden oder zu speichern.

Die deutschen Projektpartner unter der Koordination von RWE sehen eine Chance darin, mit Anlagen wie dieser das Energiesystem und den Transportbereich zu koppeln. Der aktuell erforschte Ansatz erlaube es zum einen, Energie lange Zeit zu speichern und dadurch Spitzenlasten im Stromverbrauch decken zu können. Zum anderen lasse sich damit emissionsarmer Treibstoff herstellen. CO2 wird hier als Wertstoff gesehen, der sektorübergreifend genutzt werden kann. Prinzipiell ist die hier entwickelte Anlage in allen Bereichen einsetzbar, in denen viel Kohlendioxid entsteht. Hierunter fallen auch energieintensive Prozesse wie etwa die Produktion von Stahl, Aluminium oder Zement.

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