Abhilfe schaffen soll ein synthetischer Kraftstoff aus nachwachsenden Rohstoffen, den die Universitäten Stuttgart und Bayreuth sowie zwei Industriepartner im Rahmen des neuen Forschungsprojekts "PlasmaFuel" entwickeln. Es wird vom Bundeswirtschaftsministerium mit rund 1,2 Mio. Euro gefördert, weitere Mittel bringen die Industriepartner ein.

Wie es in einer Mitteilung der Hochschulen heißt, verursacht schmutziges Rohöl in den Dieselmotoren der Schifffahrt einen beachtlichen Teil der Treibhausgas-Emissionen rund um die Welt. Auch die Turbinen der Passagier- und Frachtflugzeuge tragen ihren Anteil zu den hohen CO2-Emissionen in die Atmosphäre bei. Synthetische Kraftstoffe, die ohne fossile Rohstoffe auskommen, wären deshalb ein großer Beitrag, um die Klimaziele zu erreichen.

Um einen solchen Kraftstoff zu entwickeln, wollen die Forschenden im Projekt Plasma-Fuel Kohlendioxid aus der Luft oder aus Industrieabgasen − zum Beispiel aus Zementwerken −, Überschussstrom aus erneuerbaren Energien sowie Wasserstoff aus Elektrolyse einsetzen. Das CO2 wird in einem Plasma-Reaktor in Kohlenstoffmonoxid (CO) und Sauerstoff (O2) gespalten. Ein Fischer-Tropsch-Reaktor synthetisiert Kohlenwasserstoffketten wie Diesel oder Kerosin aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.

Der entstandene Treibstoff lässt sich wie konventionelle Erdölprodukte direkt im Schiffsmotor oder im Flugzeug einsetzen. Durch eine intelligente Steuerung, die das Angebot an erneuerbaren Energie und auch die verschiedenen Teilschritte der Synthese berücksichtigt, kann der Prozess effizient betrieben werden.

Für die Umsetzung dieses Ansatzes haben sich im Projekt Plasma-Fuel Partnerinstitutionen aus ganz Deutschland und entlang der gesamten Prozesskette zusammengetan: Die zündende Idee lieferte nach Angaben der Universität Stuttgart das mittelständische Unternehmen MCT Transformatoren GmbH, das auf Plasmaverfahren zur Luftreinigung, zum Beispiel für Großküchen oder Aufenthaltsräume, spezialisiert ist. Das Institut für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart mit dem Fachgebiet Elektrische Energiespeichersysteme nutzt diese Technologie zur Spaltung von CO2 und entwickelt sie weiter: zum sogenannten "Dielectric Barrier Discharge" (DBD)-Plasmareaktor. 

Die Energie für den Prozess kommt aus Überschussstrom von Windkraft- und Solaranlagen. Indem die Anlagen immer dann laufen, wenn mehr Strom zur Verfügung steht, als gebraucht wird, kann die zukünftige Treibstofffabrik nebenbei auch noch für mehr Stabilität im Netz sorgen. Damit das reibungslos funktioniert, müssen alle Systeme genau aufeinander abgestimmt werden, was die Overspeed GmbH & Co. KG aus Norddeutschland übernimmt.

Schematische Darstellung des im Projekt Plasma-Fuel vorgesehenen Kreislaufs
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Grafik: Universität Stuttgart