Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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AKE: Energie
AKE 4: Erneuerbare Energien I
AKE 4.1: Hauptvortrag
Mittwoch, 9. März 2005, 10:15–11:00, TU FT131
Das Potential synthetischer Kraftstoffe für die Mobilität der Zukunft — •Wolfgang Steiger — Volkswagen AG, D-38436 Wolfsburg
Unter Umweltgesichtspunkten wird die Entwicklung von Kraftfahrzeugen und ihren Antrieben weiterhin durch sich ständig verschärfende Abgasstandards bestimmt. Darüber hinaus gewinnen aber auch Maßnahmen zur Reduktion von Verbrauch und CO2-Emissionen einen ständig wachsenden Einfluss auf die Optimierung von Fahrzeug- und Antriebskonzepten. Einen weiteren wichtigen Aspekt stellt die extreme Konzentration auf Erdöl als Primärenergieträger dar, die erhebliche Risiken für die Zukunft birgt.
Eine langfristig sichere Versorgung mit Energieträgern für den Individualverkehr setzt deshalb, neben einem möglichst sparsamen Umgang mit Kraftstoff, eine Diversifizierung der für die Kraftstofferzeugung eingesetzten Energiequellen voraus, insbesondere die Einbeziehung alternativer und regenerativer Vorkommen.
Flüssige synthetische Kraftstoffe spielen vor diesem Hintergrund eine Hauptrolle, da sie die Nutzung einer Vielzahl unterschiedlichster Primärenergieträger zur Kraftstoffherstellung ermöglichen. Gleichzeitig bieten synthetische Kraftstoffe wie SynFuel und SunFuel durch ihre stoffliche Reinheit und Designbarkeit erhebliche Potentiale zur Reduzierung der Schadstoffemissionen. Die Vorteile können dabei in drei Konzepten realisiert werden.
1. Direkte Reduzierung der Schadstoffe durch Einsatz synthetischer Kraftstoffe in herkömmlichen Motoren. So wurden z. B. bei einem Einsatz von Shell-GtL in einem Flottentest mit 25 Golf TDI EUIV im Vergleich zu schwefelarmem Diesel im Mittel 26% weniger Partikel-, 6% weniger NOx- und 63% geringere HC-Emissionen gefunden.
2. Weitergehende Schadstoffreduzierungen durch die Entwicklung neuer Brennverfahren auf Basis neu spezifizierter Kraftstoffe. Aufgrund der hohen Flexibilität des Produktionsprozesses können weitgehend maßgeschneiderte Kraftstoffe hergestellt werden, die den hohen Ansprüchen zukünftiger Motorengenerationen genügen. Damit werden erhebliche Schadstoffreduzierungen bei gleichzeitiger Verbrauchsverbesserung möglich.
3. Reduzierung der CO2-Emissionen durch den Einsatz von Biomasse als Primärenergie für synthetische Kraftstoffe. Dadurch entstehen BTL (Biomass To Liquid) Verfahren, die weitgehend CO2-neutrale Kraftstoffe (SunFuels) erzeugen. Damit werden die CO2-Emissionen im Fahrzeugbetrieb auf einer Well-To-Wheel Basis zusätzlich zu Verbrauchsreduzierungen weiter verringert. Der große Vorteil dieser Route liegt darin, dass die heutige Kraftstoff-Infrastruktur erhalten bleiben kann.
Langfristig ist damit zu rechnen, dass die noch bestehenden Probleme von Wasserstoffspeicherung und -infrastruktur gelöst werden. Der Weg für die Wasserstoffwirtschaft ist dann frei, vorausgesetzt, eine Gesamtbewertung ergibt ausreichende Vorteile.
Flüssige synthetische Kraftstoffe bilden einen idealen Übergang von der Kohlenwasserstoff- zur Wasserstoffwirtschaft. Beide Energieträger ergänzen sich in hervorragender Weise. Führt man regenerativ hergestellten Wasserstoff den Bio-GTL Prozessen zu, verdoppelt man deren Ausbeute. Ebenso kann der erste Schritt des BTL Verfahrens zur Herstellung von Wasserstoff genutzt werden. Diese Technologie gibt daher den Brennstoffzellensystemen und der Wasserstoffwirtschaft die notwendige Zeit zur Reife und zur Entwicklung der Wettbewerbsfähigkeit. Allerdings werden dafür noch mindestens 20 Jahre benötigt.