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Die Defossilierung im Verkehrssektor voranbringen

Entwickeln strombasierter Kraftstoffe in der
Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“

Rein batterieelektrisches Fahren oder das Nutzen von Fahrzeugen, die auf Wasserstoff- und Brennstoff-zellentechnologien basieren, hat sich bislang noch nicht durchgesetzt. Der Verbrennungsmotor kann jedoch mit alternativen, gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffen die Dekarbonisierung und Defossilierung des Verkehrssektors mit vorantreiben. Besonders bei hohen Transportvolumina oder für große Entfernungen sind solche Kraftstoffe eine vielversprechende Option, etwa in der Schifffahrt oder im Schwerlastverkehr.

Das BMWi fördert entsprechende Forschungsvorhaben. Sie docken an der Schnittstelle zwischen Energie- und Verkehrssektor an: Auf Basis von Strom aus erneuerbaren Energien hergestellte synthetische Kraftstoffe (Power-to-Fuel) sollen in Zukunft entscheidend dazu beitragen, die CO2-Bilanz zu verbessern und den Ausstoß von Luftschadstoffen wie Stickoxiden (NOx) im Verkehrssektor zu reduzieren.

In der Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“ arbeiten Teams aus Wissenschaft und Industrie in 15 technischen Verbünden und in der Begleitforschung BEniVer an Optionen für solche strombasierten Kraftstoffe. BEniVer spannt dabei ein Dach über die Vorhaben und bringt Ergebnisse auf einer übergeordneten Ebene zusammen.

Die im Februar 2017 im Bundesanzeiger veröffentlichte Förderbekanntmachung „Energiewende im Verkehr: Sektorkopplung durch die Nutzung strombasierter Kraftstoffe“ adressiert einen übergreifenden Ansatz, der die Sektoren Energie und Verkehr miteinander koppeln soll.

Unter dem Sektor Verkehr werden dabei sowohl landgestützte wie auch wassergebundene und luft-gestützte Transportsysteme zusammengefasst. Angestrebt werden Innovationen, die die technologi-schen Möglichkeiten in einem systemorientierten Ansatz weiterentwickeln. Die Initiative ist damit auch ein Impuls für eine nachhaltige Perspektive der Synergienutzung bei sektorübergreifenden For-schungsansätzen.

Die entsprechende Förderbekanntmachung ist dabei programmübergeifend. Je nach Schwerpunkt der einzelnen Projekte erfolgt die Förderung über:

Die Projekte zur Forschungsinitiative Energiewende im Verkehr sind seit Sommer 2018 nach und nach an den Start gegangen. Seit Januar 2020 laufen alle 16 Verbünde.

Übersichtsgrafiken zur Forschungsinitiative:

Fördervolumina, Kraftstoffkandidaten, Sektoren

Die 15 technischen Verbünde im Überblick

Fokus bei allen Projekten ist das Herstellen oder Nutzen innovativer, strombasierter Kraftstoffe. Dazu gehören unter anderem Methanol, Ethanol, Oxymethylenether-Kraftstoff (OME), Kerosin, synthetisch hergestelltes Erdgas und Biogas mit Wasserstoffanteilen. Einige dieser alternativen Kraftstoffe können direkt dem Kraftstoff in heutigen Autos, Lkw, Flugzeugen oder Schiffen beigemischt werden. Andere erfordern eine Anpassung der Motorentechnologie.

SHARC befasst sich nicht mit der Herstellung synthetischer Kraftstoffe, sondern konzentriert sich auf die nachhaltige Entwicklung von Hafenquartieren. MENA-Fuels arbeitet systemanalytisch.

Symbolbild des chemischen Elements Methan
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Projekt MethQuest
Weniger Treibhausgase durch methanbasierte Kraftstoffe

In sechs Verbundvorhaben untersuchen Forschende, wie methanbasierte Kraftstoffe zur Energiewende beitragen können.

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Benzinsyntheseanlage TU Bergakademie Freiberg
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Projekt C³-Mobility
Fahrzeug-Emissionen senken durch grünes Methanol

Synthetische Kraftstoffe auf Basis von regenerativ erzeugtem Methanol können als direkt einsetzbare, sogenannte Drop-in-Fuels Emissionen senken.

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Symbolbild einer grünen Zapfsäule einer Tankstelle
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Projekt E2Fuels
Kraftstoffe aus grünem Strom ganzheitlich betrachten

Klimafreundliche Kraftstoffe könnten künftig als emissionsarme Alternative zu fossilen Brennstoffen, wie Diesel, eingesetzt werden.

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LKWs auf dem Parkplatz einer Raststätte (Symbolbild)
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Projekt SynLink
Strombasierte Kraftstoffe wirtschaftlich machen

Die wirtschaftliche Markteinführung von strombasierten Kraftstoffen ist das Ziel der Fachleute im Vorhaben SynLink.

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Symbolbild eines Windrads vor einem Flugzeug am Himmel
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Projekt KeroSyN100
Strombasiertes Kerosin für den Flugverkehr

Strombasiertes Kerosin gilt neben Kerosin aus Biomasse als vielversprechendster Weg den Flugsektor klimafreundlicher zu machen.

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Symbolbild eines Reagenzglases mit der Aufschrift Methanol
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Projekt MEEMO
Strombasiertes Methanol für Plug-​in-Hybridfahrzeuge

Weniger Kohlenstoffdioxid im Verkehr: Dazu soll künftig strombasiertes Methanol als Alternative zu herkömmlichen Ottokraftstoffen beitragen.

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Symbolbild einer Wolke in Form von CO2
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Projekt PowerFuel
CO2 aus der Luft wird zu klimafreundlichem Kraftstoff

Fachleute untersuchen, wie strombasierter Kraftstoff aus Kohlenstoffdioxid die Energiewende im Verkehrssektor voranbringen kann.

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Symbolbild eines Lkw auf einer Straße in Nordafrika
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Projekt MENA-Fuels
Ressourcen für synthetische Kraftstoffe importieren

Welche Rolle könnten der Nahe Osten und Nordafrika für die Versorgung Deutschlands und Europas mit synthetischen Kraftstoffen spielen?

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Biogasanlage vor Sonnenuntergang
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Projekt FlexDME
Dimethylether: Sauberer Kraftstoff für Schwerlastverkehr

Als strombasierter, sauber verbrennender Kraftstoff gilt Dimethylether als Zukunftsoption für Schwerlastverkehr und Blockheizkraftwerke.

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Hafen bei Nacht mit Schiffen und Gebäuden
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Projekt SHARC
Hafenquartiere nachhaltig weiterentwickeln

Hafenquartiere können mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energiequellen und entsprechenden logistischen Betriebsprozessen nachhaltig werden.

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Symbolbild des Maschinenraums eines Schiffes
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Projekt ISystem4EFuel
Flexibles Motorkonzept für E-Fuels

Die Projektpartner untersuchen, wie regenerativ gewonnene Kraftstoffe effektiv auf Schiffen und in stationären Anlagen eingesetzt werden können.

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Gasmotor
© Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft

Projekt LeanStoicH2
Klimafreundliche Gasmotoren durch grünen Wasserstoff

Durch das Beimischen von grünem Wasserstoff können beim Betrieb von Gasmotoren Schadstoffausstoß und Kraftstoffverbrauch gesenkt werden.

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Symbolbild für Plasma
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Projekt CombiFuel
Übergangslösung zur Wasserstoffmobilität für Verbrenner

Die Partner erarbeiten ein strombasiertes Antriebskonzept für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor als Übergangslösung zur Wasserstoffmobilität.

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Sonne vor wolkenlosem Himmel
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Projekt SolareKraftstoffe
Drop-in-Fuels: Treibstoff aus der Kraft der Sonne

Sauberer Verkehr: Flüssige synthetische Kraftstoffe aus Solarenergie können erdölbasierte fossile Kraftstoffe künftig ersetzen.

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Symbolbild eines Frachtschiffs auf dem Meer
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Projekt PlasmaFuel
Schadstoffarmer Schiffsdiesel aus Kohlenstoffdioxid

Wie Forscherinnen und Forscher mittels plasmagestütztem Verfahren schadstoffarmem Schiffsdiesel aus Kohlenstoffdioxid herstellen.

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Ergebnisse zur Halbzeit der Forschungsinitiative

Auf einer virtuellen Statuskonferenz haben Partner aus Industrie und Forschung vom 3. bis 5. November 2020 den Stand der Dinge diskutiert und Einblick in Zwischenergebnisse gegeben.

Pressematerial zur Statuskonferenz:
Aktuelles aus den Verbünden.

Lesen Sie auch die Pressemitteilung des BMWi vom 3.11.2020:
"Strombasierte Kraftstoffe der Zukunft – Forschungsergebnisse ermöglichen die Bewertung und Vergleichbarkeit verschiedener Technologiepfade".

Grafische Darstellung der Erde mit Lichtern, Globus
©imaginima/iStock

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