Weltweit ist sich die Wissenschaft einig: Sollten die Länder ihre CO2-Ausstöße nicht drastisch reduzieren, wird die Erderwärmung nicht aufzuhalten sein. Vor allem im Verkehr lässt sich das bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe entstehende Treibhausgas einsparen.
Eine Alternative zum Diesel ist Oxymethylenether (OME). Um Komponenten für den nachhaltigen Kraftstoff herzustellen, hat Prof. Jakob Burger, Leiter der Professur für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, nun eine Demonstrationsanlage am Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit der TU München errichtet. Er und sein Team forschen seit Längerem an der Umsetzung von synthetischen Kraftstoffen wie OME für das Transportwesen.
Besonderheit des nachhaltigen Kraftstoffs OME
Der Bau der Anlage war Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2019 gestarteten Projekts „Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe“ (Namosyn), dem 39 Industrie- und Forschungspartner angehören. Das Projekt besitzt ein Volumen von etwa 20 Millionen Euro und hat zum Ziel, synthetische, nachhaltig produzierte und nutzbare Kraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren zu entwickeln.
OME gilt dabei als ein ganz besonderer Treibstoff: Er unterscheidet sich in seiner chemischen Struktur von herkömmlichen, erdölbasierten Kraftstoffen durch integrierten Sauerstoff. OME verbrennt dadurch praktisch rußfrei und somit extrem schadstoffarm. Zudem ist er biologisch abbaubar und lässt sich aus einer beliebigen Kohlenstoffquelle herstellen. Dazu zählen biogene Rohstoffe sowie CO2, das aus Industrieanlagen zur Reduzierung von Emissionen isoliert wird.
Bei OME handelt es sich um eine Gruppe von Stoffen, von denen nur ein bestimmter Teil für die Kraftstoffanwendung geeignet ist – ungefähr so wie beim Erdöl. Die neue Demonstrationsanlage am Campus Straubing produziert genau diese Komponente.
Wasser als einziges Nebenprodukt
Die Anlage ist die erste in Europa, die kontinuierlich OME im Technikumsmaßstab produzieren kann. Sie besteht aus drei Teilen: einem Reaktor zur OME-Synthese, einem rund 10 m hohen Destillationsmodul, das OME abtrennt und reinigt, und einer Membraneinheit des Projektpartners DBI Gas- und Umwelttechnik, um Wasser auszuschleusen. Als einziges Nebenprodukt entsteht Wasser im Prozess.
Der Campus Straubing der TU München hat das Prozesskonzept zusammen mit der TU Kaiserslautern und der von Burger mitgegründeten Firma OME Technologies in den vergangenen Jahren entwickelt und ausgearbeitet. Alle Anlagenteile sind nun aufgebaut, die Messtechnik kalibriert. Aktuell werden noch letzte Testreihen an den Einzelmodulen durchgeführt.
2021 soll dann die Gesamtanlage ihren kontinuierlichen Dauerbetrieb aufnehmen. „Die Demonstrationsanlage ist der letzte und wichtigste Meilenstein vor der industriellen Umsetzung der Kraftstoffsynthese im Produktionsmaßstab“, sagt Burger.
