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Fossile Energieträger durch erneuerbare Alternativen ersetzen

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.

Autobahn und Windräder
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Begleitforschung BEniVer

Ziel des wissenschaftlichen Begleitforschungsprojekts BEniVer ist es, die technischen Forschungsvorhaben der Förderinitiative „Energiewende im Verkehr“ zu vernetzen und die Ergebnisse vergleichbar zu machen.

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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.

Unter dem Sektor Verkehr werden dabei sowohl landgestützte wie auch wassergebundene und luftgestützte Transportsysteme zusammengefasst. Angestrebt werden Innovationen, die die technologischen Möglichkeiten in einem systemorientierten Ansatz weiterentwickeln. Die Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“ ist damit auch ein Impuls für eine nachhaltige Perspektive der Synergienutzung bei sektorübergreifenden Forschungsansätzen.

Die Fakten zur Forschungsinitiative

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.

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.

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

Methanbasierte Kraftstoffe aus regenerativen Quellen könnten künftig in mobilen sowie stationären Anwendungen genutzt werden und auf diese Weise dazu beitragen, CO2- und Schadstoffemissionen zu senken.

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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 Emissionen senken. Manche könnten als Reinstoff oder als Mischkomponenten herkömmliche Kraftstoffe zukünftig sogar komplett ersetzen.

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

Forscherinnen und Forscher untersuchen, ob und welche emissionsarme Alternativen zu fossilen Brennstoffen in verschiedenen Verkehrsbereichen  ob in Automobilsektor, im Transport oder in der Schiffahrt  eingesetzt werden können.

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

Hauptziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung von Technologien und Wertschöpfungsketten zur wirtschaftlichen Einführung strombasierter Kraftstoffe für bestehende und neue mobile Anwendungen.

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

Für den Flugverkehr gibt es derzeit keine Alternativen zu kohlenwasserstoffhaltigen Kraftstoffen, sodass strombasiertes Kerosin neben Kerosin aus Biomasse als vielversprechendster Weg zur Dekarbonisierung dieses Sektors gilt.

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

Plug-in-Hybridfahrzeuge bieten ein großes Potenzial zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors. Strombasiertes Methanol ist hier eine Alternative zu Ottokraftstoffen.

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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

Strombasierter Kraftstoff aus Kohlendioxid: Eine einzigartige Kopplung führender Technologien zur Umwandlung von Strom in flüssige Kraftstoffe soll die Energiewende im Verkehrssektor voranbringen.

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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 könnte die MENA-Region (Middle East/North Africa) für die Versorgung Deutschlands und der Europäischen Union mit synthetischen Kraftstoffen oder deren Vorprodukten spielen?

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Biogasanlage vor Sonnenuntergang
© BMWi/Holger Vonderlind

Projekt FlexDME
Dimethylether: Sauberer Kraftstoff für Schwerlastverkehr

Als strombasierter, sauber verbrennender Kraftstoff gilt Dimethylether als Zukunftsoption – nicht nur für den bislang dieselbetriebenen Schwerlastverkehr auf der Straße und auf dem Wasser.

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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 mit entsprechenden logistischen Betriebsprozessen nachhaltig weiterentwickelt werden.

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

E-Fuels stellen Großmotoren vor neue Herausforderungen. Hohe Standzeiten und eine optimale Energieumsetzung müssen gewährleistet werden. Das fördert die Mobilitätswende und spart Geld.

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Gasmotor
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Projekt LeanStoicH2
Klimafreundliche Gasmotoren durch grünen Wasserstoff

Durch das Beimischen von grünem Wasserstoff können beim Betrieb von Gasmotoren Schadstoffausstoß und Kraftstoffverbrauch gesenkt werden. Die Herausforderung dabei: dass der Motor trotzdem lange hält.

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Symbolbild für Plasma
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Projekt CombiFuel
Übergangslösung zur Wasserstoffmobilität für Verbrenner

Ein strombasiertes Antriebskonzept auf Basis eines Wasserstoff-/Methantreibstoffs für bereits zugelassene und neue Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor könnte eine Übergangslösung zur Wasserstoffmobilität bieten.

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

Flüssige synthetische Kraftstoffe, die mit konzentrierter Solarenergie hergestellt werden, können als Drop-in-Kraftstoffe wesentlich zur Beschleunigung der Defossilierung im Verkehrssektor beitragen.

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

Ein neuartiges, plasmagestütztes Verfahren soll die energieeffiziente, CO2-neutrale Herstellung von schadstoffarmem Schiffsdiesel aus Kohlenstoffdioxid ermöglichen.

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Halbzeit-Bilanz

Auf einer 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

Lesen Sie auch die Pressemitteilung des BMWi vom 3. November 2020:
"Strombasierte Kraftstoffe der Zukunft – Forschungsergebnisse ermöglichen die Bewertung und Vergleichbarkeit verschiedener Technologiepfade".

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

Energieforschung.de

Hier finden Sie aktuelle Infos zur Energieforschungspolitik und zur Projektförderung des BMWi im 7. Energieforschungsprogramm.

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