Das Forschungsteam des Projekts EwOPro entwickelt einen Prozess zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe (eFuels) weiter. Die Fachleute wollen erneuerbares Kerosin für die Luftfahrtindustrie produzieren. Dazu haben sie eine Versuchsanlage errichtet und nun in Testbetrieb überführt.

Im Gegensatz zum Straßen- und Schienenverkehr lässt sich der Luftverkehr nicht ohne Weiteres elektrifizieren. Um den CO₂-Ausstoß in diesem Bereich trotzdem deutlich zu senken, sind alternative, erneuerbare Treibstoffe wie e-Kerosin – auch Sustainable Aviation Fuels (SAF) genannt – von zentraler Bedeutung. Diese Kraftstoffe weisen eine nahezu identische chemische Zusammensetzung wie konventionell hergestelltes Kerosin auf, verursachen jedoch einen deutlich geringeren CO₂-Fußabdruck in der Nutzung. Ziel der Forschenden im EwOPro-Projekt ist es, einen der Herstellungswege von e-Kerosin, den Methanol-to-Jetfuel-Prozess, zu optimieren. Wenn das gelingt, wäre dies ein hochinnovativer Schritt hin zur Produktion von klimafreundlichem Flugkerosin aus erneuerbarem Methanol.

Das betrifft insbesondere das Umwandeln von Olefinen genannten Kohlenwasserstoffen in Paraffine. Diese müssen eine für Kerosin passende Kettenlänge und Struktur aufweisen, genauso wie für die Nebenprodukte aromatenfreies Benzin und Diesel/Heizöl. Im Mittelpunkt stehen die Weiterentwicklung geeigneter Katalysatoren und die Optimierung der Prozessparameter – einzeln und kombiniert. Die integrierte Betrachtung ermöglicht eine gezielte Anpassung des Produktspektrums an wirtschaftliche Anforderungen.

Schnelle Marktreife des e-Kerosins angestrebt

Den gesamten Prozess hat das Projektteam in einer Pilotanlage (im Technikumsmaßstab) aufgebaut und startet nun den Testbetrieb. Die Versuchsanlage dient der Optimierung des wesentlichen Prozessschritts der Kerosintechnologie METHAJET®, der Oligomerisierung. Oligomerisate aus Olefinen (wie Propen, Buten, Isobuten) werden beispielsweise in der Petrochemie genutzt, um Kraftstoffkomponenten, Weichmacher oder Spezialchemikalien herzustellen. Das Team will dabei einen Kerosinanteil von mindestens 62,5 Prozent im flüssigen Produkt erreichen. Bei Benzin und Diesel streben sie jeweils maximal 20 Prozent an. Die Ergebnisse dienen der Auslegung eines großtechnischen Reaktors und damit dem Ziel diese Technologie nach Projektende möglichst schnell in die Marktreife zu führen.

„Das Produkt wird nun noch hydriert und dann werden wir speziell von der Kerosinfraktion verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften ermitteln lassen. Damit wollen wir prüfen, wie nah wir mit dem Produkt an den Anforderungen an Flugzeugtreibstoff sind“, erklärt Mario Kuschel, Projektkoordinator und Leiter Bereich Forschung & Entwicklung bei CAC ENGINEERING. „Die Auswertung der Versuchsfahrt ist noch im Gange. Anhand der schon vorliegenden Ergebnisse kann man sagen, dass wir die Ergebnisse aus dem Vorgängerprojekt KEROSyN100 bestätigen konnten. Nun gilt es, die gesteckten Ziele im Hinblick auf das Erhöhen der Produktausbeute und Produktqualität ins Visier zu nehmen und zu erreichen.“ (ml)