READi-PtL

Eine erfolgreiche klimaneutrale Energiewende setzt zwei Dinge voraus, um CO­2-Emissionen nachhaltig zu reduzieren: die effiziente Speicherung erneuerbarer Überschussenergie und deren Nutzung u. a. im Mobilitätssektor. Das X-Energy-Teilprojekt READi-PtL verfolgt dieses Ziel und koppelt die Sektoren Strom und Mobilität. Dazu werden organische Reststoffe und elektrischer Energie über ein zweistufiges READiTM-Verfahren in flüssigen Kohlenwasserstoff umwandelt. Dabei wird Elektrolyse-Wasserstoff verwendet, um aus fetthaltigen Abfällen wie beispielsweise Frittierfett flüssigen Kohlenwasserstoff herzustellen, der als Basis für nachhaltige (Flüssig-)Kraftstoffe dient.  

Geplant ist, dass diese Power-to-Liquid (PtL)-Kraftstoffe eine sogenannte Drop-in-Qualität zu konventionellen Kraftstoffen erreichen, d. h. die gleiche Qualität aufweisen, um diese langfristig zu ersetzen. Dadurch werden auch die Grenzen herkömmlicher Biokraftstoffe hinsichtlich der Beimischung in konventionelle Kraftstoffe überwunden.

Ziel ist es, den Sektor Mobilität ohne kurzfristige Veränderung aktueller technischer Antriebssysteme oder Infrastrukturen in eine klimaneutrale Energiewende einzubeziehen.

Die Lösung dafür besteht in der Entwicklung einer neuen und preisgünstigen zweistufigen Technologie. In der ersten Stufe werden Bioöle ausgehend von nachhaltigen triglyceridhaltigen Ressourcen (z. B. Altspeisefette) auf thermochemischem Wege gewonnen. In der zweiten Stufe werden diese dann unter Einbindung von Wasserstoff, der aus elektrischem Strom gewonnen wurde, zu flüssigen Kohlenwasserstoffen veredelt. Das wiederum bildet die Basis für nutzbare Kraftstoffprodukte.

Die verfahrenstechnische Grundlage der ersten Stufe ist das READiTM-Verfahren, ein neuer, besonders kostengünstiger thermochemischer Prozess zur Umwandlung von biogenen Problem- und Abfallstoffen in Bioöle, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand zu Drop-in-Kraftstoffen aufbereiten lassen. Der READiTM-Prozess ist eine gemeinsame Entwicklung des Competence Centers für Erneuerbare Energien und EnergieEffizienz (CC4E) der HAW Hamburg und der Partnerfirma Nexxoil.

 

Ergebnisse

Der READiTM -Prozess wurde im kleinen Pilotmaßstab erfolgreich verifiziert. Auf Basis der dadurch erzeugten Prozessdaten wurde dann die neue Pilotanlage technisch entwickelt. Im Rahmen der Skalierung des READiTM -Prozesses erfolgte die Übertragung in den großen Pilotmaßstab. Dafür wurde eine Anlage mit einem Reaktorvolumen von 200 Litern ausgelegt. Aktuell befindet sich der Aufbau der neuen Anlage in der Maschinenhalle der Fakultät Life Sciences an der HAW Hamburg in Vorbereitung.

Parallel zu den Aktivitäten rund um den READiTM -Prozess wurde die zweite Prozessstufe (katalytische Hydrierung) im Hochdrucklabor der HAW Hamburg untersucht. Im Rahmen dieser Aktivitäten konnte ein neuer Rohrreaktor installiert und in Betrieb genommen werden. Die Arbeiten zur kontinuierlichen katalytischen Hydrierung im Festbett werden aktuell durchgeführt. Es konnten bereits erfolgreich hochreine Kohlenwasserstoffe hergestellt werden.

Projektlaufzeit
-
ProjektBudget
791.800
Kooperationspartner
Nexxoil GmbH
Krebs Brüggen Sekundärrohstoffe Gmbh & Co. KG
Mittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Einrichtungen
CC4E - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
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