Baubeginn der weltweit größten Forschungs- und Demonstrationsanlage zur Herstellung von strombasierten Kraftstoffen am Chemiestandort Leuna

Mit der bisher größten Forschungs- und Demonstrationsanlage zur Herstellung von Power-to-Liquid (PtL)-Kraftstoffen wird ein entscheidender Beitrag geleistet, um in den Bereichen Mobilität, insbesondere des Luftverkehrs, künftige CO2-Minderungsziele zu erreichen. Die Bundesregierung fördert das Investitionsprojekt mit insgesamt 130 Millionen Euro.

Der Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur, Dr. Volker Wissing, der Ministerpräsident von Sachsen-Anhalt, Dr. Reiner Haseloff, Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer, DLR-Vorstandsmitglied Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen und Prof. Dr. Meike Jipp, Bereichsvorständin Energie und Verkehr des DLR, sowie Dr. Christof Günther, Geschäftsführer der InfraLeuna GmbH, haben heute am Chemiestandort Leuna den symbolischen Baubeginn des DLR-Neubauvorhabens begangen.

Strombasierte Kraftstoffe – sogenannte Power-to-Liquid (PtL)-Kraftstoffe – gelten als Schlüssel auf dem Weg hin zu klimaneutralen Kraftstoffen für die Schiff- und Luftfahrt sowie den Schwerlastverkehr. Bei der Herstellung kommen Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff, der durch Elektrolyse gewonnen wird, zum Einsatz. Wird dabei erneuerbare Energie verwendet, bleibt der CO2-Ausstoß ausgeglichen, da nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie zuvor gebunden wurde.

Ziel des Projektes ist es, PtL-Kraftstoffe für den Markthochlauf skalierbar und wirtschaftlich herzustellen und so einen positiven Beitrag zu den Klima- und Umweltzielen der Bundesregierung zu leisten.

Die Technologieplattform Power-to-Liquid-Kraftstoffe (TPP) verbindet Forschung und industrielle Produktion und hat eine Kapazität von 2500 Tonnen pro Jahr. Das DLR testet auf der Anlage gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie neue Technologien und Prozesse. Der modulare Aufbau ermöglicht die Untersuchung und den Vergleich verschiedener Herstellungswege und Technologien. Die Anlage kann von Industrie und Forschung aus ganz Europa genutzt werden.

Nach einem zweijährigen Auswahlverfahren mit über 60 Standorten wurde der Chemiestandort Leuna als zukünftiger Standort für die Technologieplattform aus 16 Finalisten ausgewählt. Er zählt zu den bedeutendsten Standorten der Treibstoffproduktion in Deutschland. Bereits vor fast 100 Jahren wurden hier wegweisende Verfahren zur Produktion synthetischer Treibstoffe entwickelt und erstmals weltweit großtechnisch umgesetzt. Mit der Forschungsanlage des DLR wird jetzt in Leuna zum ersten Mal die Gesamtintegration einer Produktionsanlage für strombasierte Kraftstoffe dieser Größenordnung erprobt.

„Hier geht es um Treibstoffe der Zukunft und es geht vor allem um wegweisende Technologien und notwendiges Know-how, welches entscheidend dazu beitragen wird, den Chemiestandort als zukunftsfähigen Treibstoffstandort weiterzuentwickeln und die Position Leunas als führenden Standort für nachhaltige Chemie in Europa weiter auszubauen“, betont Christof Günther, Geschäftsführer der InfraLeuna.

Technologien und Prozesse einsatzreif für die Industrie machen

Mit der TPP schließt das DLR die Lücke zwischen Forschung und industrieller Produktion von Power-to-Liquid-Kraftstoffen. Dazu entwickeln, erproben und verbessern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – gemeinsam mit Beteiligten aus Industrie und Forschung – Prozesse und Verfahren, um diese Kraftstoffe in einem industriellen Maßstab herzustellen. Das „Hochskalieren“ der Technologien stellt eine zentrale Herausforderung dar: Denn nicht alles, was in kleinerem Maßstab im Labor funktioniert, lässt sich für eine industrielle Produktion einfach größer bauen. Das so gewonnene Know-how erproben die Forschenden direkt in der Praxis: Im Demonstrationsbetrieb stellt die TPP strombasierte Kraftstoffe im semi-industriellen Umfang her. Dabei untersucht das DLR auch, wie die Produktion betriebswirtschaftlich optimiert und Kosten gesenkt werden können.

„Effiziente und wirtschaftlich abbildbare Technologien, Verfahren und Prozesse für die Herstellung von Power-to-Liquid-Kraftstoffen – wie sie das DLR mit der TPP erforscht und entwickelt – sind eine entscheidende Voraussetzung, um diese Kraftstoffe in industriellem Maßstab herzustellen. Gleichzeitig bieten sie auch ein interessantes und zukunftsweisende Geschäftsfeld für Unternehmen aus der Luftfahrt, dem Mobilitäts- und Energiesektor sowie der Anlagen und Verfahrenstechnik. Genau hier sind Firmen aus Deutschland und Europa traditionell stark aufgestellt. Als praxisnahe Großforschungs- und Demonstrationsanlage ist die TPP ein Leuchtturmprojekt, das den Technologietransfer aus der Forschung in die Industrie beschleunigt und so für hiesige Unternehmen einen zentralen Wettbewerbsvorteil schafft“, erläuterte Prof. Dr.-Ing. Karsten-Lemmer, Mitglied des DLR-Vorstands und verantwortlich für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen.

Für optimale Eigenschaften: Kraftstoffe gezielt designen

Strombasierte Kraftstoffe haben das Potenzial, nicht nur größere Mengen an Kohlenstoffdioxid (CO₂) einzusparen, sondern auch die sogenannten Nicht-CO₂-Effekte erheblich zu senken. Dazu gehört der Ausstoß von Stickoxiden, Rußpartikeln oder Wasserdampf. In der Luftfahrt können die Nicht-CO₂-Effekte einen größeren Einfluss auf das Klima haben als das freigesetzte CO₂ selbst. Zum Beispiel können Rußpartikel und Wasserdampf in der Atmosphäre Kondensstreifen verursachen, die einen zusätzlich wärmenden Effekt haben. Power-to-Liquid-Kraftstoffe bieten in diesem Kontext den Vorteil des „Fuel Designs“. Das heißt, ihre chemische Zusammensetzung lässt sich so optimieren, dass beim Verbrennungsprozess beispielsweise kein Ruß oder Feinstaub mehr entstehen.

Der Forschungsbetrieb der Anlage startet voraussichtlich im Jahr 2028.

DLR / InfraLeuna