Alternative Kraftstoffe haben das Potenzial, fossile Energiequellen im Verkehrssektor allmählich zu ersetzen. So könnte bis 2050 ein nachhaltiges Verkehrssystem geschaffen werden. Zu diesem Ergebnis kommt ein Bericht, den die Sachverständigengruppe zum Thema Kraftstoffe der Zukunft im Verkehrssektor am 25. Januar 2011 der Europäischen Kommission vorlegte. Die EU sollte bis 2050 für eine vom Öl unabhängige und weitgehend CO2-neutrale Energieversorgung des Verkehrssektors sorgen, um die daraus resultierenden Umweltauswirkungen zu verringern und die Energieversorgung dauerhaft zu sichern. Die Sachverständigengruppe hat nun erstmals einen umfassenden Ansatz für den gesamten Sektor entwickelt. Der erwartete Energiebedarf aller Verkehrsträger könnte durch eine Kombination aus Elektrizität (Batterien oder Wasserstoff/Brennstoffzellen) und Biokraftstoffen als Hauptoptionen, synthetischen Kraftstoffen (zunehmend aus erneuerbaren Ressourcen) als Brückenlösung, Methan (Erdgas und Biomethan) als zusätzlichem Kraftstoff und LPG (Flüssiggas) als Ergänzungslösung gedeckt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: EBZ-Entwicklung des SOFC-APU-Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EBZ Entwicklungs- und Vertriebsgesellschaft Brennstoffzelle mbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ESYRE ist die Entwicklung einer möglichst effizienten Prozesskette zur Erzeugung synthetischen Diesels aus erneuerbarer Energie sowie dessen Rückverstromung über die Brennstoffzellentechnologie. Fokussiert wird dabei die Anwendung im Schwerlast- und Bahnverkehr. Die effiziente Darstellung des Kraftstoffs erfolgt dabei über einen hochtemperaturelektrolysebasierten Power-to-Liquid-Prozess. Für die Rückverstromung in einem APU-System soll die Hochtemperaturbrennstoffzelle zum Einsatz kommen. Im Rahmen einer techno-ökonomischen Bewertung soll die Prozesskette für das adressierte Anwendungsgebiet bewertet werden. Das von der EBZ bearbeitete Teilvorhaben 'Entwicklung des SOFC-APU-Systems' hat dabei die Entwicklung, den Aufbau und Testbetrieb des Systems unter Labor- sowie unter realen Betriebsbedingungen zum Ziel. Zur Demonstration der Praxistauglichkeit soll der Testbetrieb in einer Lokomotive oder einem Triebzug erfolgen. Der besondere Fokus dieses Projektes liegt dabei im Nachweis der Nutzbarkeit mit synthetischen Kraftstoffen, denen zukünftig eine wesentliche Bedeutung im Verkehrssektor zugemessen wird.
Das Projekt "H2-Kompass: Werkzeug zur Erstellung einer Roadmap für eine deutsche Wasserstoffwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. durchgeführt. Die Notwendigkeit der Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien steht außer Frage. Hierbei wird Wasserstoff eine entscheidende Rolle zukommen. Die Verwendung von 'Grünem' Wasserstoff als Energieträger und Rohstoff wird zunehmend beabsichtigt, um die Emissionen in der Industrie wie beispielsweise Chemie, Stahl, Zement bzw. dem Verkehrssektor zu senken. Darüber hinaus dient Wasserstoff als Ausgangsbasis für synthetische Brenn- und Kraftstoffe, die durch Power-to-X-Technologien gewonnen werden können. Doch Wasserstoff ist heute nur in begrenzten Mengen verfügbar, und der Aufbau einer großskaligen Wasserstoff-wirtschaft benötigt Zeit. Für einen zielgerichteten und effizienten Einsatz von Wasserstoff ist eine umfassende Roadmap notwendig, die alle Fakten, Abhängigkeiten und Wechselwirkungen berücksichtigt. Die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) der Bundesregierung vom 10. Juni 2020 enthält als Maßnahme 23 das Desiderat der Erstellung einer Wasserstoff-Roadmap. Diese soll dem Aufbau der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland dienen und eine zielgerichtete Forschungs- und Innovationspolitik aufzeigen. Der Nationale Wasserstoffrat soll hierzu wesentlichen Input liefern. Zudem wird das Forschungsnetzwerk Wasserstoff als zentrales Element der Maßnahme 25 der NWS eine zentrale Rolle für den wichtigen Stakeholder-Prozess einnehmen. Der H2-Kompass entwickelt in einem transparenten Prozess Handlungsoptionen, verknüpft diese mit konkreten Anwendungsszenarien und benennt die jeweiligen Vor- und Nachteile, die mit diesen Optionen verbunden wären. Aus dem vom H2-Kompass aufgespannten Optionenraum kann somit effizient und faktenbasiert der Entwurf einer Wasserstoff-Roadmap aus forschungspolitischer Sicht erstellt werden. Grundlage bietet eine kontinuierliche Aufarbeitung aller relevanter Studien zum Thema Wasserstoff, verbunden mit den Ergebnissen eines umfangreichen Stakeholder-Dialogs.
Das Projekt "Teilprojekt: TU Freiberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen durchgeführt. Die bei der Erdölgewinnung anfallenden Erdölbegleitgase werden zu einem erheblichen Teil abgefackelt, was sowohl aufgrund der Umweltbelastungen durch die Produktion der klimaschädlichen CO2-Abgase als auch aus Sicht der unzureichenden Ressourcennutzung von Nachteil ist. Eine vielversprechende Option stellt die stoffliche Nutzung von Erdölbegleitgasen für die Produktion von synthetischen Kraftstoffen (Benzin, Diesel) dar. Von besonderem Interesse ist der Einsatz von modular aufgebauten Anlagen mit vergleichsweise kleinen Produktionsmengen, die direkt an den Ölförderanlagen zum Einsatz kommen. Damit kann die Kraftstoffversorgung von schwer erreichbaren Lagerstätten in den nördlichen Regionen Russlands signifikant verbessert werden. Das vorliegende Vorhaben, das durch russische Wirtschaftspartner initiiert wurde, hat zum Ziel die Entwicklung und Optimierung einer kompletten Prozesskette für eine neuartige, technisch vorteilhafte und wirtschaftlich tragbare technologische Lösung für die Konversion von Erdölbegleitgasen in synthetische Kraftstoffe. Den Schlüsselprozess stellt das STF-Verfahren (Syngas-to-Fuel) dar. Diese Technologie für die Konversion von Synthesegas in hochwertiges Benzin wurde von dem deutschen Unternehmen CAC GmbH entwickelt und gemeinsam mit dem deutschen Antragsteller, der TU Bergakademie Freiberg, in den letzten Jahren im Pilotanlagenmaßstab erprobt. Die zentrale Aufgabe besteht in der Ausarbeitung einer Gesamtprozesskette, die unter den schwierigen Bedingungen der russischen Nordregionen realisiert werden kann und den Anforderungen der Erdölunternehmen entspricht. Durch Prozesskettenmodellierung sollen Daten zur Produktausbeute, Energiebilanz, Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. Im Endergebnis soll eine Machbarkeitsstudie durchgeführt werden und eine Roadmap für die praktische Implementierung des Verfahrens zur on-site Produktion von synthetischen Kraftstoffen aus bislang ungenutzten Erdölbegleitgasen erstellt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ermittlung von Kostenpotentialen für den MENA-Raum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Ausgehend vom Ziel einer weitgehenden Dekarbonisierung der Wirtschaftssysteme bis 2050 und dem bisherigen geringen Beitrag des Verkehrssektors hierzu stellt sich die Frage nach der möglichen Rolle und den Implikationen der Nutzung strombasierter Kraftstoffe in Deutschland.
Das Projekt "Alternative fuels and biofuels for aircraft development (ALFA-BIRD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von European Virtual Institute for Integrated Risk Management (EU VRi) EWIV durchgeführt. ALFA-BIRD zielt auf eine Weiterentwicklung bezüglich der Benutzung von alternativen Brennstoffen in der Luftfahrt. In der momentanen Situation steigender Ölpreise und den mit der Benutzung fossiler Brennstoffe verbundenen Auswirkungen auf den Klimawandel ist ein weiteres Wachstum des Flugverkehrs abhängig von dessen Umweltverträglichkeit. In diesem Zusammenhang ist eine in Zukunft mögliche Benutzung alternativer Brennstoffe wünschenswert, stellt aber eine große Herausforderung an die technische Realisierung dar. ALFA-BIRD führt daher eine multidisziplinäres Konsortium bestehend aus in der Luftfahrt führenden, industriellen Partnern (Antriebs- und Flugzeughersteller), Brennstoffindustrie und Forschungseinrichtungen zusammen, die ein breites Spektrum an Expertise für die Felder Biochemie und Verbrennungstechnik enbenso wie industrieller Sicherheit abdecken. Durch diese Zusammenführung von Wissen wird das Konsortium die gesammte Kette für saubere alternative Brennstoffe entwickeln, die für die Luftfahrt erforderlich ist. Die vielversprechendsten Lösungen werden während der Projektlaufzeit untersucht werden. Dies beginnt bei klassischen Brennstoffen (Planzenöle, synthetische Öle) bis zu den höchst innovativen Brennstoffen wie z. B. neue organische Moleküle. Das Karlsruhe Institut für Technologie wird in diesem Zusammenhang ein industrielles schadstoffarmes ('low NOx') Einspritzsystem, das mit alternativen Brennstoffen und im Vergleich dazu mit Standard Jet A-1 Kerosin betrieben wird, untersuchen. Für die Anwendung alternativer Brennstoffe ist die Kenntnis der Flammenkontur, der mageren Verlöschgrenze und der zu erwartenden Emissionen durch ein System basierend auf solch einer Düse entscheidend wichtig. Die Flammenkontur ist in diesem Zusammenhang eine wichtige Größe für das Design der Brennkammergeometrie, die magere Verlöschgrenze bestimmt die Luftaufteilung des Designs und die Emissionen müssen den ICAO Standard erfüllen.
Das Projekt "Untersuchungen zur Eignung als Luftkraftstoff und Jet A-1-Blendingkomponente von flüssigen Kraftstoffen, synth. in einem innovativen Verf. (power-to-liquid - PtL) aus Luft-CO2 und nachhaltig erzeugtem H2 - lastflexibel und unter Einbeziehung fluktuierender erneuerbarer Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Das Verbundvorhaben PowerFuel konzentriert sich auf die Herstellung von flüssigen Kraftstoffen im Pilotmaßstab für den Verkehr (Power-to-Liquid) aus gasförmigen Rohstoffen (Wasserstoff und CO2). Die Prozeßkette besteht aus einer Kopplung von Fischer-Tropsch Synthese mit Weiterentwicklung der CO2-Aktivierung sowie der Optimierung der Dynamik der Gesamtprozesse unter aktivem Regeleingriff in die Wasserelektrolyse. Ein Schwerpunkt des Projekts ist die Eignung der erzeugten PtL-Kraftstoffe speziell für den Luftverkehr, sowohl für eine lastflexibel als auch dezentral geführte Synthese. Im Fokus sind die Analyse und Bewertung der Kraftstoffqualitäten und deren Verwertungsmöglichkeiten, auch als Blendingkomponente zu herkömmlich erzeugtem Kerosin (Jet A-1). Die Bewertung orientiert sich an ausgewählten Parametern der relevanten Spezifizierung für Lufttreibstoffe (ASTM D7566, Annex A1: standard specification for aviation turbine fuel containing synthesized hydrocarbons). Es kommen experimentelle und numerische Untersuchungen im Wechselspiel zum Einsatz, um z.B. den maximal mischbaren Anteil zu konventionellem Kerosin bestimmen zu können. Des Weiteren erfolgen Arbeiten zum Spray- und Verbrennungsverhalten der synthetischen Kraftstoffe. Die Ergebnisse werden an die Projektpartner zurückgespielt, um eine Optimierung der FT-Synthese hinsichtlich der Nutzung der synthetisierten FT-Produkte in der Luftfahrt zu ermöglichen. Hierdurch wird ein wichtiger Beitrag zur Erreichung der nationalen und internationalen Klimaschutzziele geleistet, insbesondere zur Einführung synthetischer PtL-Treibstoffe aus regenerativen Quellen für ein umweltfreundlicheres Luftverkehrssystem.
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Clariant Produkte (Deutschland) GmbH durchgeführt. Im Fokus dieses Projekts steht der Einsatz von CO2 als Energiespeichersubstanz. Durch die Umsetzung zu Methan können signifikante Mengen CO2 der Emission entzogen und das erhaltene Produkt 'synthetisches Erdgas' in die vorhandene Infrastruktur zur Energiespeicherung, -verteilung und -nutzung eingespeist werden. Zur Umsetzung soll bevorzugt regenerativ erzeugter Wasserstoff zum Einsatz kommen, wodurch gegenwärtig ungenutzte Leistungsspitzen (Wind) und Abweichungen zwischen Produktions- und Verbrauchszeiten (Photovoltaik und konventionelle Kraftwerke) ausgeglichen werden. Es erfolgt die Entwicklung effizienter, adsorptiver und absorptiver Technologien zur CO2-Abtrennung für energieintensive Industriezweige über chemisch funktionalisierte, feste Absorbentien sowie über Dispersionen geeigneter Polymere in Lösung. Weiterhin sind Entwicklungen geeigneter Katalysatoren und Reaktorkonzepte zur effizienten Umsetzung von Kohlendioxid aus verschiedenen, realen Quellen mit Wasserstoff zu Methan sowie neuer Membranen einschließlich deren Materialien, Herstellung und Verarbeitung zur Abtrennung von CO2 vorgesehen. Darüber hinaus erfolgt die Erarbeitung skalierbarer Konzepte auf Basis molekularer und heterogener Katalysatoren zur photokatalytischen, wasserbasierten Umsetzung von CO2 zu Energieträgern und Basischemikalien.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wacker Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie durchgeführt. Im Fokus dieses Projekts steht, CO2 als Energiespeichersubstanz einzusetzen. Durch die Reduktion zu Methan können signifikante Mengen CO2 der Emission entzogen und das erhaltene Produkt 'synthetisches Erdgas' in die vorhandene Infrastruktur zur Energiespeicherung, -verteilung und -nutzung eingespeist werden. Zur Reduktion soll bevorzugt regenerativ erzeugter Wasserstoff zum Einsatz kommen, wodurch gegenwärtig ungenutzte Leistungsspitzen (Wind) und Abweichungen zwischen Produktions- und Verbrauchszeiten (Photovoltaik und konventionelle Kraftwerke) ausgeglichen werden. Die Zielsetzung besteht einerseits in der Entwicklung effizienter, adsorptiver und absorptiver Technologien zur CO2-Abtrennung für energieintensive Industriezweige über chemisch funktionalisierte, feste Absorbentien sowie über Dispersionen geeigneter Polymere in Lösung. Andererseits ist die Entwicklung geeigneter Katalysatoren und Reaktorkonzepte zur effizienten Umsetzung von Kohlendioxid aus verschiedenen, realen Quellen mit Wasserstoff zu Methan vorgesehen. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung neuer Membranen einschließlich deren Materialien, Herstellung und Verarbeitung zur Abtrennung von CO2 sowie die Entwicklung skalierbarer Konzepte auf Basis molekularer und heterogener Katalysatoren zur photokatalytischen, wasserbasierten Umsetzung von CO2 zu Energieträgern und Basischemikalien.
Das Projekt "iNEW2.0: Im Zentrum des Inkubators Nachhaltige Elektrochemische Wertschöpfungsketten (iNEW 2.0) steht die Erforschung und Entwicklung neuartiger und leistungsfähiger Elektrolyse-verfahren zur Anwendung in nachhaltigen Power-to-X (P2X) Wertschöpfungsketten." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-9: Grundlagen der Elektrochemie durchgeführt. Ziel von nachhaltigen P2X-Wertschöpfungsketten ist es, unter Einsatz von erneuerbar erzeugtem Strom, CO2-neutrale stoffliche Energieträger, synthetische Kraftstoffe und CO2-negative Basischemikalien effizient und zeitlich flexibel zu produzieren. Zur Entwicklung von zukunftsfähigen P2X-Wertschöpfungsketten stellt die Elektrolyse die Schlüsseltechnologie dar und steht als Konsequenz im Zentrum der Technologieentwicklung.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 116 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 115 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 116 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 116 |
| Englisch | 9 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 1 |
| Keine | 93 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 66 |
| Lebewesen & Lebensräume | 64 |
| Luft | 102 |
| Mensch & Umwelt | 116 |
| Wasser | 54 |
| Weitere | 116 |