Wenn man von dem Konzept h\u00f6rt, fragt man sich, wieso vorher noch nie jemand auf die Idee gekommen ist: Die Herstellung eines synthetischen Kraftstoffes aus der Klimaanlage. Mit der Umsetzung k\u00f6nnten gleich mehrere, aktuelle Brennpunkte gel\u00f6st werden. Zum einen w\u00fcrden wir etwas unabh\u00e4ngiger von den begrenzten Ressourcen der fossilen Brennstoffe werden. Doch der Gedanke dahinter kam noch von einer ganz anderen Seite:<\/p>\n
Wenn wir den erneuerbaren Wind- und Solarstrom sowie Kohlenstoffdioxid direkt aus der Umgebungsluft nutzen, um Kraftstoffe herzustellen, dann k\u00f6nnen wir gro\u00dfe Mengen an Treibhausemissionen vermeiden\u201c, so Professor Roland Dittmeyer vom Institut f\u00fcr Mikroverfahrenstechnik (IMVT)<\/a> des KIT.<\/p><\/blockquote>\n
Denn die Wissenschaftler des Gemeinschaftsprojekts vom KIT und der University of Toronto (UoT)<\/a> m\u00f6chten mit ihrem Forschungsvorhaben einen Beitrag zur Verhinderung der katastrophalen Auswirkungen des Klimawandels leisten. Um dies zu erreichen m\u00fcssen die Mobilit\u00e4t, die Stromerzeugung sowie auch die Geb\u00e4udebewirtschaftung umgestaltet werden.<\/p>\n
Crowd oil statt crude Oil<\/h3>\n
Ihre Idee ist, ein Verfahren zu entwickeln, das aus Kohlendioxid (CO2) und dem Wasser aus der Umgebungsluft von Klima- und L\u00fcftungsanlagen synthetische Kraftstoffe herstellt. Das hei\u00dft, sie m\u00f6chten kompakte Anlagen bauen, die direkt in Geb\u00e4uden CO2 aus der Umgebungsluft abtrennen, somit synthetische Kohlenwasserstoffe herstellen, die sich dann wiederum als erneuerbares, synthetisches \u00d6l nutzen lassen. Ihr Motto lautet dabei \u201ecrowd oil statt crude oil\u201c.<\/p>\n
Das Forscherteam rund um Dittmeyer und Professor Geoffrey Ozin von der UoT schl\u00e4gt vor, die Herstellung synthetischer Energietr\u00e4ger dezentral zu organisieren. Sie denken hier vor allem daran, bestehende L\u00fcftungs- und Klimaanlagen von Geb\u00e4uden, wie zum Beispiel denen der drei gr\u00f6\u00dften Supermarktketten in Deutschland, zu koppeln. Immerhin w\u00e4ren das an die 25.000 Filialen. Laut dem Entwicklungsteam sind die notwendigen Technologien daf\u00fcr im Wesentlichen schon vorhanden. Durch eine thermische als auch stoffliche Integration lie\u00dfe sich mit ihrem Konzept eine hohe Kohlenstoffausnutzung sowie auch Energieeffizienz erreichen. Dazu Dittmeyer:<\/p>\n
Wir wollen die Synergien zwischen der L\u00fcftungs- und Klimatechnik auf der einen und der Energie- und W\u00e4rmetechnik auf der anderen Seite nutzen, um Kosten und Energieverluste bei der Synthese zu senken. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnten durch \u201acrowd oil\u2019 viele neue Akteure f\u00fcr die Energiewende mobilisiert werden. Wie gut das funktionieren kann, haben wir bei den privaten Photovoltaik-Anlagen gesehen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n
Signifikante Senkung der Nutzung fossiler Brennstoffe<\/h3>\n
F\u00fcr die Umwandlung des CO2 w\u00fcrden allerdings gro\u00dfe Mengen an elektrischem Strom zur Herstellung von Wasserstoff beziehungsweise Synthesegas ben\u00f6tigt. Dieser Strom sollte CO2-frei sein. Er darf also nicht aus fossilen Quellen kommen. Somit sei auch ein forcierter Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung, unter anderem auch der geb\u00e4udeintegrierten Photovoltaik, notwendig, ist Dittmeyer \u00fcberzeugt.<\/p>\n
Als Beispiel f\u00fcr die Vision der dezentralen, an Geb\u00e4udestrukturen gekoppelten, sogenannten Konversionsanlagen, legen die Wissenschaftler quantitative Betrachtungen von B\u00fcrogeb\u00e4uden, Superm\u00e4rkten und Energiesparh\u00e4usern vor. Anhand ihrer Berechnungen gehen sie davon aus, dass in Deutschland durch den Einsatz von crowd oil ein signifikanter Anteil an fossilen Energietr\u00e4gern ersetzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n
Zum Beispiel w\u00fcrde allein die Menge an CO2, die potenziell bei den etwa 25.000 Superm\u00e4rkten der drei gr\u00f6\u00dften Lebensmittelh\u00e4ndler abgeschieden werden k\u00f6nnte, ausreichen, um etwa 30 Prozent des Kerosinbedarfs oder rund acht Prozent des Dieselbedarfs in Deutschland zu decken.<\/p>\n
Voruntersuchungen aus Kopernikus-Projekt P2X<\/h3>\n
Das Team kann \u00fcbrigens f\u00fcr seine Berechnungen unter anderem auf Voruntersuchungen zu einzelnen Prozessschritten und Prozesssimulationen aus dem Kopernikus-Projekt P2X<\/a> zur\u00fcckgreifen. Auf dieser Grundlage rechnen die Wissenschaftler mit einer Energieeffizienz \u2013 das bedeutet in diesem Zusammenhang der Anteil der aufgewendeten elektrischen Energie, die in chemische Energie umgewandelt werden kann \u2013 von etwa 50 bis 60 Prozent. Dar\u00fcber hinaus erwarten sie eine Kohlenstoffeffizienz \u2013 also der Anteil der aufgewendeten Kohlenstoffatome, die sich im produzierten Kraftstoff wiederfinden \u2013 von etwas 90 bis ann\u00e4hernd 100 Prozent. Um diese Simulationsergebnisse best\u00e4tigen zu k\u00f6nnen, bauen die Forscher des IMVT zusammen mit Projektpartnern derzeit einen voll integrierten Prozess auf. Dieser soll einen geplanten CO2-Umsatz von 1,25 Kilogramm pro Stunde haben.<\/p>\n
Weiterhin Reduktion von Roh\u00f6lbedarf notwendig<\/h3>\n
Nichtsdestotrotz kann das vorgeschlagene Konzept \u2013 auch bei fl\u00e4chendeckender Einf\u00fchrung \u2013 den heutigen Bedarf an Roh\u00f6lprodukten nicht vollst\u00e4ndig decken. Somit ist auch die Reduktion des Bedarfs eine weitere Notwendigkeit. Dies k\u00f6nnte beispielsweise durch neue Mobilit\u00e4tskonzepte und auch durch den Ausbau des \u00f6ffentlichen Nahverkehrs m\u00f6glich werden.<\/p>\n
Zusammenfassend kann gesagt werden: Die Bausteine, um Anlagen zur CO2-Abtrennung zu fertigen, sind heute schon vorhanden. Doch bedarf es noch gro\u00dfer Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen sowie der Anpassung rechtlicher und gesellschaftlicher Rahmenbedingungen, um die deutsch-kanadische Vision in die Praxis umzusetzen.<\/p>\n
Die gesamte Studie ist in der Nature Communications<\/a> nachzulesen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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