Visionäre Gründer: Paolo Piermartini, Tim Böltken und Philipp Engelkamp (v.l.) von Ineratec.  
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Visionäre Gründer: Paolo Piermartini, Tim Böltken und Philipp Engelkamp (v.l.) von Ineratec.

Ineratec

Chemiefabrik im Container - Wie aus Wind Kraftstoff wird

  • Joachim Wille
    vonJoachim Wille
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Geht es auch eine Nummer kleiner? Es geht. Der Gründer des Karlsruher Start-ups Ineratec, Tim Böltken, und sein Team ersetzen riesige Chemieanlagen durch  Minireaktoren. Dadurch könnten Windparks bald nicht nur Strom, sondern auch klimafreundliche Kraftstoffe liefern.

Computer, Hörgeräte, Herzschrittmacher: Viele technische Geräte werden immer kleiner – und damit praktischer, weil sie sich einfacher einsetzen lassen. Warum also nicht auch riesige Chemieanlagen auf Miniaturformat schrumpfen? Diese Frage stellten sich Tim Böltken (34) und seine Mitgründer bei dem Karlsruher Start-up Ineratec vor einigen Jahren. Und herausgekommen sind Minireaktoren, die synthetische Kraftstoffe oder chemische Grundstoffe produzieren – und fast überall auf der Welt aufgestellt werden können.

Böltken und seine Kollegen haben sich zum Ziel gesetzt, einen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energie- und Verkehrswende zu leisten. Sie wollen einerseits mit ihren Reaktoren Gase, die auf Mülldeponien oder in Industrieanlagen entstehen, für die Chemie nutzbar machen, und andererseits einen umweltfreundlichen Treibstoff herstellen.

Das „E-Fuel“, das aus den Reaktoren kommt, hat viele Vorteile. Es verbrennt rußarm, ist fast schadstofffrei und vor allem kein fossiler Rohstoff. Stattdessen wird es aus dem Klimabösewicht Kohlendioxid sowie aus Wasserstoff hergestellt, dieser wiederum wurde zuvor per Elektrolyse aus erneuerbarem Strom und Wasser gewonnen. Das „E-Fuel“ ist auf chemischer Ebene handelsüblichem Benzin, Diesel oder Kerosin sehr ähnlich, nur ohne deren giftige Bestandteile.

Theoretisch könnten so die herkömmlichen Verbrennungsmotoren und Triebwerke klimaneutral betrieben werden. Es müsste also nicht die gesamte Fahrzeugflotte auf Batterieantrieb umgestellt werden, sondern nur dort, wo es auch Sinn macht. Böltken glaubt: „Dieser Weg muss unbedingt beschritten werden.“ Denn: Auf lange Sicht seien nicht alle Verkehrsbereiche elektrifizierbar, wie zum Beispiel der Flug- und der Schwerlastverkehr.

Ineratec ermöglicht Kraftstoffproduktion an fast jedem Ort der Welt

Power-to-X heißt das Zauberwort. Das heißt: Strom aus erneuerbaren Quellen wird genutzt, um synthetische Gase oder Kraftstoffe zu gewinnen. Die dazu nötigen Verfahren werden bereits seit 2016 in verschiedenen Demonstrationsanlagen weltweit erprobt. Derzeit gibt es einen wahren Hype um das Thema. Die Lufthansa hat ein Pilotprojekt zur Produktion von synthetischem Kerosin gestartet, BP und der Stromkonzern Uniper arbeiten an einem Konzept zur Gewinnung von „grünem“ Wasserstoff und dessen Nutzung in Raffinerien, und Shell baut eine Elektrolyse-Anlage, ebenfalls mit dem Ziel, Öko-Kraftstoffe herstellen zu können.

Im Prinzip also keine Hexerei. Doch Böltkens Start-up hat etwas geschafft, was die Vision der Herstellung klimafreundlicher Kraftstoffe ein ganzes Stück näher an die Realität herangerückt hat: die Power-to-X-Anlagen kompakt und modular zu bauen. „Ein voll funktionsfähiges Modul im industriellen Maßstab, ausgestattet mit kompakten Reaktoren, passt in einen Standard-40-Fuß-Container, wie er weltweit für Transporte benutzt wird. Außerdem können die Anlagen beliebig erweitert werden, wenn mehr Leistung benötigt wird“, erläutert Böltken. Möglich wurde die kompakte Bauweise durch eine spezielle Mikrostruktur-Technologie, die über Jahre am Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt wurde.

Der besondere Vorteil: Eine Produktion für den synthetischen Kraftstoff hochzuziehen, ist an geeigneten Standorten und in kürzester Zeit möglich. „Man braucht keinen riesigen Chemiepark, der erst nach zehn oder 15 Jahren fertig ist“, so der Ineratec-Geschäftsführer, der 2018 zusammen mit seinen Mitgründern Philipp Engelkamp und Paolo Piermartini mit dem Deutschen Gründerpreis ausgezeichnet worden ist. Und: „Der Ansatz ist kompatibel mit dem der dezentralen Energiewende“, sagt Böltken. Die Anlagen können also zum Beispiel auch dafür eingesetzt werden, um bisher überschüssigen Ökostrom von Windparks in Gase zu verwandeln und so zu speichern. Das steigert die Erträge aus Windkraft und macht die Parks wirtschaftlicher.

Das Interesse an den Anlagen von Interatec sei groß, sagt Böltken

Das Interesse an den Anlagen ist groß. Pilotprojekte laufen schon in Finnland und Spanien, weitere sind in Brasilien, Kanada und Malaysia geplant. Der nächste große Schritt ist allerdings die erste industrielle Anlage in Megawatt-Größe. Ein Modul soll pro Jahr 400.000 Liter synthetischen Kraftstoff liefern und zusätzlich Wachse für die Industrie. Erste Dieselmengen könnten bereits in diesem Jahr an Tankstellen geliefert werden. Dass Audi ein Partner ist, kommt nicht von ungefähr. Der Ingolstädter Autobauer betreibt bereits seit einigen Jahren im niedersächsischen Werlte eine Anlage zur Herstellung von synthetischem Methangas, um es als Autogas zu testen. Und nun hat er zusammen mit Energieversorgern und Mineralölkonzernen ein Programm zur Markteinführung des synthetischen Öko-Sprits bis 2025 erarbeitet.

Das Megawatt-Modul ist ein wichtiger Schritt für Ineratec. Damit soll gezeigt werden, dass die Kosten für den neuen Kraftstoff schon heute an Standorten stark gesenkt werden können, wo Ökostrom und CO2 günstig zu haben sind. Böltken hält Kosten für den Liter Sprit von weit unter zwei Euro für machbar, in fünf Jahren sei wohl auch ein Euro drin.

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Damit wäre der Kraftstoff zwar immer noch teurer als Benzin oder Diesel, deren Herstellung lediglich 30 bis 40 Cent pro Liter kostet. Dennoch läge der Preis deutlich unter den 4,50 Euro, die in Studien errechnet und seither immer wieder gegen das Power-to-X-Konzept ins Feld geführt wurden.

Um dem klimafreundlichen Kraftstoff zum Marktdurchbruch zu verhelfen, schlägt Böltken vor, ihn auf die von der EU vorgeschriebenen Flottenemissionen anzurechnen, die die Autohersteller einhalten müssen. „Das würde die richtigen Anreize setzen, um den Verkehrssektor zu defossilisieren“, sagt er. Auch bestehende Verbrenner-Autos könnten so ihre Emissionen senken und bei 100 Prozent grünem E-Fuel sogar klimaneutral fahren.

Ineratec-Gründer fürchtet, dass Deutschland den Anschluss verpasst

Natürlich kennt Böltken die Einwände gegen das Konzept. Die Umwandlungsprozesse, um vom Ökostrom zum E-Fuel zu kommen, sind energieintensiv. Laut einer Studie des Thinktanks Agora Energiewende braucht ein Batterieauto 15 Kilowattstunden für 100 Kilometer, ein Verbrenner-Pkw, der mit Öko-Sprit fährt, hingegen 103 Kilowattstunden, also fast sieben Mal so viel. Allerdings gibt es in der Wissenschaft Zweifel, ob die Differenz tatsächlich so groß ist.

Weiteres Problem: Hierzulande gibt es die großen überschüssigen Mengen Ökostrom noch gar nicht, die für eine kostengünstige Produktion von E-Fuels nötig wären. Doch das ist zu eng gedacht, meint Böltken. Die Kraftstoffe könne man zum Beispiel auch im Nahen Osten oder in Nordafrika herstellen, wo Ökostrom aus neuen Solarkraftwerken inzwischen extrem günstig ist, und ihn dann importieren. Die Idee, Deutschland energieautark zu machen, werde bei gegenwärtigem und zukünftigem Energieverbrauch ohnehin nicht funktionieren.

Böltken ist froh, vor fünf Jahren seinen sicheren Job bei einer Tochter des Chemieriesen BASF für das Wagnis der Ineratec-Gründung aufgegeben zu haben. „Die Nachfrage nach unserer Technologie ist riesig“, sagt er. Sorge hat er allerdings, dass ausgerechnet Deutschland bei der Markteinführung ein Nachzügler werden könnte.