Das Kerosin, das Flugzeuge verbrennen, ist laut einer Statistik des Klimaschutz Portals für 2,83 Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Wie sieht es aber mit synthetischem Kerosin aus? Könnte das nicht nur in der Luftfahrt genutzt werden, sondern sogar andere konventionelle Kraftstoffe ersetzen?
Das Institut für Verbrennungstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat erstmals synthetisches Kerosin aus der Power-to-X-Versuchsanlage des Kopernikus-Projekts P2X untersucht. Im Fokus standen dabei die Zusammensetzung und Verbrennungseigenschaften. Synthetisches Kerosin wird aus Luft und Strom hergestellt. Das Ergebnis der Untersuchung zeigte, dass es nicht nur klimafreundlich ist. Es erfüllt auch die gesetzlich vorgeschriebenen Verbrennungseigenschaften. Und das Beste: Es setzt bei der Verbrennung 30- bis 100-mal weniger Schadstoffe frei, als herkömmliches Kerosin.
Die Rußvorläufer, die herkömmliches Kerosin freisetzen, entstehen als Zwischenprodukte in der Verbrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. Synthetisches Kerosin enthält im Gegensatz zum herkömmlichen Kerosin jedoch keine nennenswerten Mengen dieser Kohlenwasserstoffe. Somit können sie erheblich zur CO2- und auch zur Schadstoff-Minimierung im Luftverkehr beitragen.
Herstellung in vier Schritten
Hergestellt wird das Kerosin in der Power-to-X-Versuchsanlage in einen speziellen Verfahren aus Luft und Strom. Es besteht aus vier Schritten.
In Schritt eins wird klimaschädliches Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Umgebungsluft gefiltert und anschließend für die Herstellung von Kraftstoff genutzt. Bei Schritt zwei spaltet der von Technologieunternehmen Sunfire speziell für dieses Verfahren entwickelte Hochtemperatur-Co-Elektrolyseur das CO2 der Luft zusammen mit Wasserdampf in Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das sogenannte Synthesegas.
In Schritt drei werden aus dem Synthesegas Kohlenwasserstoff-Ketten gebildet (Fischer-Tropsch-Synthese). „In den von INERATEC entwickelten mikrostrukturierten Reaktoren kann dies sehr effizient durchgeführt werden, da die Oberfläche für die Reaktion deutlich vergrößert ist“, erklären die Forscher. Während dieser Reaktion bildet sich Dampf, den man an anderen Stellen in der Prozesskette wieder nutzen kann.
Im vierten Schritt werden in dem vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) integrierten Modul beim sogenannten Hydrocracken die zu langen Kohlenwasserstoffketten gespalten „und so die Qualität und die Ausbeute an dem gewünschten Produkt erhöht.“
Laut Aussagen der Wissenschaftler könnten Anlagen wie diese in Zukunft zum Beispiel in wind- und sonnenreichen Gegenden aus grünem Strom flexibel erneuerbare Kraftstoffe produzieren. Damit ließen sich konventionelle Kraftstoffe wie Kerosin, Diesel oder Benzin ersetzen.
