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Blue Crude Wettlauf um den Sprit der Zukunft

Aus CO2 und Ökostrom erzeugen Wissenschaftler umweltfreundliche Öl-Ersatzstoffe. Die fallenden Kosten der Erneuerbaren machen die neue Technologie immer interessanter.

Hafen von Porsgrunn in Norwegen
Im Hafen von Porsgrunn, Norwegen, soll das neue Öl-Zeitalter eingeläutet werden. Foto: Getty

Was hätten Sie denn gern? Kaugummis, Kreditkarten, Turnschuhe, Smartphones oder künstliches Benzin? Der Grundstoff dafür soll bald in der norwegischen Hafenstadt Porsgrunn entstehen, und zwar aus Öko-Strom und dem Kohlendioxid aus der Umgebungsluft. Es hört sich nach Alchemie an. Doch es kommt ein Verfahren zum Einsatz, das vor fast 100 Jahren entwickelt und von der Dresdner Firma Sunfire weiterentwickelt wurde. Das Produkt – Blue Crude genannt – ähnelt Erdöl und ist so vielseitig verwendbar wie der fossile Rohstoff, hat aber einen erheblich höheren Reinheitsgrad.

Das norwegische Projekt ist nur eines von vielen, die sich mit dieser Technologie befassen. Ein Wettlauf von Wissenschaftlern nimmt weltweit Fahrt auf. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und das Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion haben zum Wochenanfang einen hochkarätig besetzten Workshop – unter anderem mit Fachleuten von Siemens, vom Kraftwerksbauer Mitsubishi Power Systems und von Saudi Aramco, der weltgrößten staatlichen Ölgesellschaft – veranstaltet. Am Donnerstag wollen dann die Verbände der hiesigen Mineralölwirtschaft ihre Pläne für „CO2-arme Kraft-, Brenn- und Rohstoffe“ vorstellen.

Christopher Hebling, Experte für Wasserstoff-Technologien am ISE, ist fest davon überzeugt, dass künstliche Treibstoffe in jedem Fall „in der Defossilisierung des Verkehrs eine entscheidende Rolle spielen“. Das gelte zuallererst für den Flugverkehr und die Seeschifffahrt. Sie seien aber auch für andere Anwendungen interessant, die eine hohe Leistung bei längerer Betriebsdauer benötigen: Binnenschifffahrt, Lastwagen, Züge oder stationäre Motoren. Der große Vorteil der E-Fuels: Sie lassen sich gut transportieren und man kann auf eine komplette Infrastruktur zurückgreifen – von der Raffinerie bis zur Zapfsäule.

Zur Erzeugung sind mehrere Schritte der Umwandlung nötig: Am Anfang steht Ökostrom, der mittels Wind, Sonne oder Erdwärme erzeugt wird. Dieser wird eingesetzt für die aus dem Chemieunterricht in der Mittelstufe bekannte Elektrolyse: Wasser wird in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Um den Wasserstoff dann mit Kohlendioxid (CO2) zusammenzubringen. Je nach Verfahren lassen sich so E-Erdöl, synthetisches Erdgas (Methan) oder Methanol (auch bekannt als Methylalkohol) erzeugen. Der Clou bei all diesen Verfahren ist, dass so der Klimakiller CO2 gebunden und damit unschädlich gemacht wird, bis die Stoffe wieder verbrannt werden. Hinzu kommt, dass durch das Verfahren eine weitere Möglichkeit geschaffen wird, Ökostrom zu speichern.

Weit vorne in der Entwicklung ist ein Unternehmen ganz oben im Norden: Die Firma Carbon Recycling International (CRI) stellt auf Island schon Methanol im industriellen Maßstab her, die Anlage kann fünf Millionen Liter pro Jahr erzeugen – unter Ausnutzung der natürlichen Gegebenheiten: Im Land der Geysire gibt es ein üppiges Angebot an Erdwärme, Wind- und Wasserstrom. Das Methanol ist ein hochreiner Kraftstoff, bestens für Schiffe geeignet. So stillt die schwedische Reederei Sena Line den Spritdurst ihrer Stena Germanica – eines der größten Fährschiffe der Welt – schon längst mit dem Methylalkohol. Auch in Norwegen will die Firma Nordic Blue Crude bei der Erzeugung des synthetischen Erdöls nicht kleckern, sondern klotzen. 2020 soll in Porsgrunn eine Großvolumenanlage stehen. „Unser Ziel ist, die Anlagenkapazität zu verzehnfachen, sobald wir genügend Erfahrung mit der ersten Ausbaustufe von zehn Millionen Litern gesammelt haben“, sagt Nordic-Blue-Chef Gunnar Holen.

Was den Wettlauf von Chemikern und Managern anheizt, ist vor allem der technische Fortschritt bei den Erneuerbaren. Die Kosten für Sonnenstrom nähern sich in heißen Ländern wie Saudi-Arabien der Grenze von 1,5 Cent pro Kilowattstunde. Etwas teurer ist Windstrom an Land und auf hoher See. Doch er wird hierzulande in absehbarer Zeit unter die Schwelle von vier Cent fallen – das lässt sich aus jüngsten Ausschreibungen ableiten. Damit wird die Umwandlung von Strom in flüssigen Brennstoff zunehmend interessanter.

Beim norwegischen Blue-Crude-Projekt setzen die Betreiber in spe indes auf Wasserkraft, die dort in rauen Mengen zur Verfügung steht. „Der anvisierte Ziel-Preis pro Liter liegt bei unter zwei Euro“, teilt die Dresdner Firma Sunfire mit, deren patentiertes Power-to-Liquid-Verfahren dort zum Einsatz kommt. Zwei Euro ist aber immer noch ein stolzer Preis, wenn man bedenkt, dass fossiles Rohöl derzeit für nur rund 40 Eurocent pro Liter zu haben ist.

Achim Schaadt, Experte für Thermochemie beim ISE, räumt denn auch ein, es brauche „weiterhin begleitende Forschung und Entwicklung, um synthetische Kraftstoffe technologisch, ökonomisch und ökologisch effizient im industriellen Maßstab zu erzeugen“. Die wichtigste Frage: Wie lassen sich die Kosten drücken?

Der Autobauer Audi plant gerade mit Partnern im Schweizer Kanton Aargau eine Anlage für synthetischen „E-Diesel“, die überschüssigen Strom aus Wasserkraft nutzen soll, elektrische Energie also, die quasi kostenlos ist. Das heißt aber, dass solche Anlagen nur sporadisch arbeiten. Kosten lassen sich jedoch erst deutlich senken, wenn ohne Unterlass elektrolysiert und synthetisiert wird. Dafür müssen allerdings auch große Mengen Strom zur Verfügung stehen. Deshalb wird in der Branche schon eifrig darüber nachgedacht, Windparks im Meer zu errichten, die mit hoher Verlässlichkeit Elektrolysestrom für jährlich 4000 Betriebsstunden oder mehr liefern.

Die ISE-Forscher hingegen richten ihr Augenmerk auf den anderen „Rohstoff“ – CO2: „Ein Schwerpunkt liegt nun darauf, Anlagen dort zu errichten, wo bei industriellen Prozessen große Mengen CO2 in quasi hochkonzentrierter Form entstehen, die für die Erzeugung flüssiger und gasförmiger Kraftstoffe benötigt werden“, so Schaadt. Stahl- und Zementwerke spielten dabei eine entscheidende Rolle. Letztendlich laufe alles darauf hinaus, geschlossene CO2-Kreisläufe zu schaffen. Da besteht Konsens in der Forscher-Gemeinde: Von dem Kohlendioxid, das in industriellen Prozessen und beim Verbrennen des Kunst-Sprits freigesetzt wird, soll möglichst viel beim Erzeugen neuen Öko-Treibstoffs wieder eingefangen werden.

Dabei braucht es aus Heblings Sicht auch die tätige Mithilfe der Bundesregierung: „Um synthetische Kraftstoffe durchzusetzen, muss die Politik einen passenden Regulierungsrahmen schaffen.“ Dazu zähle vor allem: Strom aus erneuerbaren Quellen für Syntheseprozesse von Abgaben zu befreien. Steuern und Umlagen machen mittlerweile zwei Drittel des Strompreises aus.

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