Flüssige synthetische Kraftstoffe, die mit konzentrierter Solarenergie hergestellt werden, können als Drop-in-Kraftstoffe wesentlich dazu beitragen, dass im Verkehrssektor weniger fossile Kraftstoffe eingesetzt werden.

Fachleute erforschen im Projekt SolareKraftstoffe die Herstellung und Nutzung von Drop-in-Kraftstoffen, also von Kraftstoffen, die erdölbasierten Treibstoff direkt ersetzen können und mithilfe von Sonnenenergie erzeugt werden. Sie sollen künftig dazu beitragen, Kohlenstoffdioxid (CO₂)-Emissionen im Verkehr zu senken. Untersucht wird die gesamte Kette von der solaren Kraftstofferzeugung aus Wasser und CO₂ bis hin zur Verbraucherseite, zur motorischen Verbrennung.

Schnelle Umsetzung am Markt

Der Einsatz fokussiert sich auf Drop-in Kraftstoffe, die mit bereits vorhandener Infrastruktur für Betankung und Verbrennung genutzt werden können. Sie können wesentlich schneller zum Einsatz kommen, als wenn zum Beispiel Fahrzeugflotten ausgetauscht werden müssen oder ein Aufbau paralleler oder Ausbau bestehender Infrastruktur nötig ist.

Dazu erarbeiten die Expertinnen und Experten eine Machbarkeits- und Potenzialstudie, bei der diese Problematik sowohl von der Seite der solaren Kraftstofferzeugung aus Wasser und CO₂ beleuchtet wird als auch von der Seite des Verbrauchs, des motorischen Verbrennungsprozesses.

Auswertung von Simulationen und Tests

Darüber hinaus wurde im Projekt SolareKraftstoffe auch ein innovativer Partikelreaktor weiterentwickelt und eine möglichst effiziente Integration des thermochemischen Prozesses mit dem Kraftstoffsyntheseverfahren ausgearbeitet. Der gesamte Erzeugungsprozess wurde in detaillierten Modellen abgebildet. Dies ermöglichte es den Fachleuten Jahresertragssimulationen durchzuführen und die Kraftstoffgestehungskosten zu bestimmen. Um dann wiederum die motorische Anwendbarkeit der Testkraftstoffe zu demonstrieren, fanden zudem Untersuchungen an einem Serienmotor statt.

Zugang zu Kraftstoff- und Moleküldaten

Die Ergebnisse der betrachteten Kraftstoffe fließen zusätzlich auch in die modell- und datenbasierte Simulations- und Bewertungsplattform SimFuel ein. So kann mittels bereits bekannter und im Projekt gemessener Daten zu Kraftstoffen und Molekülen aus diversen Datenbanken sowie Machine-Learning-Modellen eine modellbasierte Vorhersage relevanter, motorischer Parameter neuer Kraftstoffe auf Basis der Kraftstoffzusammensetzung erfolgen.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Energieforschungsprogramms der Bundesregierung gefördert.

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