Power-to-Liquid aus Leuna

Technologieplattform im semi-industriellen Maßstab Bekannt ist Leuna als Chemiestandort. Doch nicht nur Chemieunternehmen sind dort zu finden – auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gehört zu den Akteuren vor Ort. Es errichtet dort seit Oktober 2024 eine Technologieplattform Power-to-Liquid-Kraftstoffe (TPP). Die Anlage im Semi-industriellen Maßstab soll abbilden, wie der Herstellungsprozess von Kraftstoffen aus erneuerbarem Strom aussieht.

Brücke zwischen Forschung und Industrie Diese strombasierten Kraftstoffe, auch als Power-to-Liquid (PtL) bezeichnet, sind noch nicht am Markt verfügbar – jedoch nach Expertenmeinung für eine klimaneutrale Mobilität notwendig. Mit der Integration aller benötigten Prozessschritte zu einer Gesamtanlage in Leuna will das DLR das Ziel erreichen, "den Markthochlauf von strombasierten Kraftstoffen, insbesondere von Sustainable Aviation Fuels (SAF), zu unterstützen", erläutert Dr. Christoph Arndt, stellvertretender TPP-Leiter. So entsteht in Leuna gegenwärtig eine PtL-Anlage, die 2028 in Betrieb gehen soll. Sie wird modular aufgebaut, um so unterschiedliche Herstellungswege und die dafür benötigten Technologien und Komponenten auf ihre Praxistauglichkeit zu untersuchen und vergleichen zu können. Denn nicht alles, was in kleinem Labormaßstab funktioniert, lässt sich problemlos auf große Industrieanlagen übertragen. Darum ist das entstehende TPP-Projekt für die Beteiligten ein wichtiger Schritt zwischen Forschung und Industrieproduktion.

Millionen-Förderung durch das BMV Die Planung durch das DLR und den Bau förderte das Bundesministerium für Verkehr (BMV) mit 5,48 Millionen Euro beziehungsweise 130 Millionen Euro, Ende 2025 wurden das Ministerium weitere 157 Millionen Euro in Aussicht gestellt. Damit soll die Betriebsphase bis 2035 gesichert werden. Mit der Betriebsphase soll zunächst die Funktionsfähigkeit der gesamten Prozesskette zur Herstellung von PtL-Kraftstoffen demonstriert werden.

So funktioniert der PtL-Prozess "Dabei beginnt der Prozess mit der Herstellung von Synthesegas aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid, gefolgt von dessen Umsetzung in einem Fischer-Tropsch-Prozess zu einem sogenannten Syncrude, welches abschließend zu normkonformen Kraftstoffen aufbereitet wird", erklärt Dr. Arndt. Zu den DLR-Forschungszielen gehören dabei die Prozessoptimierung hinsichtlich der Ausbeute, Wärmeeffizienz und Kostenminimierung sowie die gezielte Kraftstoffherstellung mit definierter Zusammensetzung und Eigenschaften. Insgesamt ist die Anlage für eine Kapazität von jährlich 2500 Tonnen PtL ausgelegt. Das TPP-Projekt nimmt aktiven Einfluss auf die Zusammensetzung und Eigenschaften der erzeugten Kraftstoffe. So werden nicht nur Kraftstoffe hergestellt, die den aktuellen Normen genügen, sondern sie sind auch auf für zukünftige Anwendungszwecke optimiert.

Einsatzfelder: Luftfahrt, Schifffahrt, Schwerlast Bei der Kraftstoffproduktion liege der TPP-Fokus auf "Sektoren, die nur schwer elektrifizierbar sind – allen voran die Luft- und Schifffahrt", verdeutlicht Dr. Arndt. Doch auch der Schwerlastverkehr sowie der Zivil- und Katastrophenschutz können von dem PtL-Produkt profitieren. Allerdings sei es das TPP-Ziel, "die Anwendung von PtL-Kraftstoffen wissenschaftlich zu begleiten. Daher werden die Kraftstoffe in Forschungsprojekten verwendet und können nicht direkt gekauft werden", macht der Manager klar. Obwohl dieser künftige DLR-Kraftstoff aus Leuna nicht handelsüblich sein wird, werde er der gängigen Dieselnorm DIN EN 15940 entsprechen. Und auch wenn die PtL-Kraftstoffe das Potenzial bieten, den Schadstoffausstoß von Motoren und Triebwerken erheblich zu minimieren, werde aber voraussichtlich immer eine Abgasnachbehandlung notwendig sein, ist der TPP-Manager überzeugt.

Kosten bleiben Herausforderung Ein weiteres TPP-Ziel sei es, "verlässliche Kostenmodelle für die PtL-Herstellung zu entwickeln und diese an einer realen Anlage zu validieren", sagt Dr. Christoph Arndt abschließend. Doch Fakt ist auch, dass PtL-Kraftstoffe in ihrer Herstellung auch langfristig teurer als fossile Kraftstoffe sein werden.

DLR in Leuna Die gegenwärtig im Bau befindliche Technologieplattform in Leuna ist ein zentraler Baustein, um Power-to-Liquid-Kraftstoffe in Deutschland zu entwickeln. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt wurde 2023 in einem wettbewerblichen Verfahren ausgewählt, die Anlage zu planen. Allein dafür stellte das Bundesverkehrsministerium bereits 5,48 Millionen Euro bereit. 2024 folgten 130 Millionen Euro für den Anlagenaufbau sowie den offiziellen Baubeginn auf dem Gelände des Chemiestandortes Leuna. Die TPP-Fertigstellung ist für Ende 2027 geplant. Die Anlage wird dann im sogenannten Kampagnenbetrieb arbeiten. Die einzelnen Prozessschritte, aber auch die gesamte Prozesskette werden unter realen industriellen Bedingungen getestet, wissenschaftlich ausgewertet und weiter optimiert. Industriestandort Leuna Leuna, im heutigen Saalekreis von Sachsen-Anhalt, entwickelte sich seit 1916 zum Chemiestandort. Mit seiner Fläche von inzwischen 13 Quadratkilometern ist er der größte seiner Art in Deutschland. Über 100 Firmen sind dort als Dienstleister, im Forschungsbereich sowie als Produzenten aktiv. Eigentümer und Betreiber dieses Komplexes ist die InfraLeuna.

Power-to-Liquid aus Leuna

Alternative Kraftstoffe : Power-to-Liquid aus Leuna

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