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Bundesregierung Klimaziele ade

Diesen interessanten Artikel möchte ich Ihnen nicht vorenthalten. Er drückt das aus, was ich seit fünf Jahren auf meiner Homepage, bei Facebook und in anderen sozialen Medien nach dem Motto: ‚Hier stehe ich und kann nicht anders‘ vermittle.

Doch es ist leider nicht nur Robert Habeck, der auf sein eigenes Wunschdenken hereingefallen ist, sondern dies ist das Prinzip der Grün-Ideologen, die das Wunschdenken nach dem Motto: ‚Was nicht sein darf, was nicht sein kann‘, ohne Rücksicht auf die Gesetze der Physik sogar manchmal in Bundesgesetze verankert haben.

Es wurden Grenzwerte gesetzt ohne zu prüfen, ob diese realistisch sind, und vor allen Dingen mit welchen Mitteln und Methoden diese letztlich erreicht werden können. Nach dem Motto: Wenn die Natur nicht will, dann brauchen wir Gewalt. Die Gewalt spielt sich allerdings nicht nur in Strafmaßnahmen aus, sondern viel schlimmer, die Wissenschaft wird dabei korrumpiert mit Milliarden Dollars und Euros. So entstand das Prinzip des ‚Political Correctness‘.

Nur ein Beispiel: Obwohl bei objektiver Betrachtung die Versorgung der Bundesrepublik Deutschland mit Energie vom eigenen Territorium ausschließlich mit regenerativer Energie zu versorgen, gibt es wissenschaftliche Institute, z. B. das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel. Es hat dies in einer Pressemitteilung bestätigt und einer meiner Kollegen hat das in der WDR-Sendung ‚Quarks‘ verkündet.

Als Wissenschaftsjournalist hätte er wissen müssen, dass die Energieversorgung nicht nur Elektrizität möglich ist, denn dann fällt der gesamte Wärmesektor völlig aus. Das sind mindestens 50% Anteile. Die Realität hat diese ‚Spinner‘ eingeholt, seit das Erdgas aus Russland ausgefallen ist.

Irgendwie haben das auch die ‚Grün-Ideologen‘ gemerkt, doch jetzt wird populistisch ein physikalisches Prinzip herangezogen, welches das umgekehrte Kühlschrank-Prinzip nutzt: Die elektrische Wärmepumpe soll der Heilsbringer sein. Tatsächlich, man kann aus 1 kWh  3 Stunden Wärme-Kilowatt-Stunde generiert werden. Aber diese Energie muss auch produziert werden. Da regenerative Energie besonders in der Nacht und bei Sonne- und Wind-Flaute nicht zur Verfügung steht, muss diese gespeichert werden. Aber das ist nur unter großem Aufwand möglich – doch für das Wunschdenken der Protagonisten ist das kein Problem, das würde die Wissenschaft schon schaffen. Aber selbst dafür reichen selbst die finanziellen Ressourcen der starken Bundesrepublik nicht aus. Das Volk wird jedoch beruhigt, schon sind die elektrische Wärmepumpen ausverkauft. Das sind alles Folgen einer falschen Politik.

Mein Konzept, Methanol als den wichtigsten Welt-Energie-Trägern zu verwenden, wird mit falschem Ideologie-Ansatz nicht genutzt – zumindest hat sich die Politik nie damit beschäftigt, obwohl er diese Probleme lösen kann und gleichzeitig das Klima retten hilft.

Wenn Sie mehr dazu wissen wollen, klicken Sie den folgenden Link an.

https://jean-puetz.net/praktische-und-oekologische-vorteile-von-gruenem-methanol

Als praktische Ergänzung zu meinem Kommentar empfehle ich Ihnen den folgenden Artikel aus The Pioneer Briefing vom 12.11.2022 von Gabor Steingart

Jean Pütz

(Pioneer) – Das Wort „Ersatzhandlung“– auf Englisch redirection activity – ist ursprünglich ein Begriff aus der Psychoanalyse und beschreibt eine Handlung, die an die Stelle der ursprünglich angestrebten Aktivität tritt, wenn diese nicht ausgeführt werden kann. Der Triebstau entlädt sich gewissermaßen in einer Ersatzbefriedigung.

Womit wir bei Wirtschaftsminister Robert Habeck wären. Während in Ägypten rund 20.000 Politiker, Wirtschaftsführer und Wissenschaftler bei der 27. Weltklimakonferenz versuchen, das 1,5-Grad-Ziel zu retten, reaktiviert der grüne Wirtschaftsminister in Deutschland Braun- und Steinkohlekraftwerke und kauft wie wild Fracking-Gas aus dem Ausland.

Noch nie seit Erfindung des Wortes „Klimakatastrophe“ hat ein deutscher Minister so heftig auf fossile Energien gesetzt wie er.

Die Ersatzbefriedigung folgt dieser widrigen Wirklichkeit auf dem Fuße. Habeck hebt die Klimaziele weiter an, versteigt sich in immer neuen Projektionen, die schon lange keine Rücksicht mehr auf ihre Realisierbarkeit nehmen.

Das für jedermann offensichtliche Problem: Robert Habeck hat Träume und Ziele, aber keinen funktionierenden Fahrplan.

Pioneer-Redakteurin Luisa Nuhr beschreibt mit bewundernswerter und das heißt in diesem Fall auch schonungsloser Präzision den grünen Selbstbetrug. Die dieswöchige Pioneer Cover Story ist der Spiegel der Wirklichkeit, den diese talentierte Nachwuchsjournalistin dem Wirtschaftsminister vorhält.

Das ist ja das Schmerzhafte der Analyse: Luisa Nuhr kritisiert Habeck nicht, sie reflektiert ihn nur.

Was in dem folgenden Beitrag völlig vergessen wurde. Auch fleißige Häuserbauer können in Grenzen den Klimawandel im persönlichen Kontakt  abschwächen. Das gilt ganz besonders für den sich immer mehr abzeichnenden Wassermangel.

Ich empfehle, nötigenfalls auch als gesetzliche Vorschrift: Jedes neugebaute Gebäude soll sich eine entsprechend dimensionierte Zisterne zulegen müssen, dass Regenwasser von den Dächern des Komplexes abspeichert. Nötigenfalls mit einer dritten Leitung für Brauchwasser. Selbstverständlich können davon auch die Grünflächen im Fall einer längeren Trockenheit bewässert werden.

Jean Pütz

(KIT) – Der Klimawandel ist in Deutschland angekommen. Neben Starkregen und Hochwasser treten auch Dürre- und Hitzeereignisse seit Jahren immer häufiger auf und verursachen große Schäden. „Die Folgen sind sinkende Grundwasserstände und Flusspegel, die unter anderem die Trinkwassernutzung und den Schiffsverkehr einschränken. Äcker und Wiesen vertrocknen, Wälder sterben am Wassermangel und es kommt zu großen Bränden. Hinzu kommt das Artensterben“, sagt Dr. Christian Damm vom Aueninstitut des KIT in Rastatt. „Langfristig wird sich diese Entwicklung noch verschlimmern. Wir haben große Probleme und müssen jetzt handeln, um die Folgen der Klimakrise abzumildern.“

Neben den globalen Bemühungen um ein Ende fossiler Emissionen, gebe es vor allem auf lokaler Ebene Handlungsspielraum. „Es gibt seit langem bekannte Maßnahmen, die jetzt vor Ort umgesetzt werden können und müssen. Dazu gehört die Renaturierung von Auen, Flüssen und Feuchtgebieten. Natürliche Flussauen dienen nicht nur dem Hochwasserschutz, sie verbessern auch die Niedrigwassersituation von Oberflächengewässern und Grundwasser, indem sie wie große Schwämme wirken. Außerdem schützen sie die Artenvielfalt und dienen als natürliche CO₂-Senken“, sagt Damm. „Wir müssen jetzt die Renaturierungen angehen und Klimafolgen mildern.“ Jedes Feuchtgebiet sollte dabei maximal genutzt werden. Je mehr Fläche für Ökosystemleistungen zur Verfügung stünde, desto mehr würden auch die Menschen davon profitieren.

Das Aueninstitut erforsche seit Jahrzehnten Fluss- und Auenlandschaften und habe schon eine Vielzahl von Projekten vorgeschlagen, so Damm. Allerdings beobachte er massive Umsetzungsprobleme: „Beispielsweise haben wir die Renaturierung der Rheinauen bei Rastatt intensiv untersucht und beworben. Realisiert wurden bisher aber nur wenige Projekte. Jetzt sind neue Strategien und noch viel umfangreichere Initiativen erforderlich.“ So schlägt das Aueninstitut umfangreiche Maßnahmen zur Vernässung der vielen Feuchtgebiete der sogenannten Kinzig-Murg-Rinne entlang des Schwarzwaldes vor, welche dabei helfen könnten, den Grundwasserspiegel im Rheintal anzuheben. Eine weitere vorgeschlagene Maßnahme sei der Rückbau von Drainagen vom Schwarzwald bis in die Rheinebene. „Obwohl der vielfache Nutzen solcher Maßnahmen unstrittig ist, sind Initiativen zur Umsetzung – sogar auf Flächen in öffentlichem Eigentum – eher die Ausnahme.“

Um voranzukommen, empfiehlt Damm deshalb die Zuständigkeiten klar zu benennen, Verantwortung zuzuweisen und die Renaturierung insgesamt stärker zu priorisieren. „Vor allem die Politik, aber auch Verwaltung und Öffentlichkeit sind nun dringend gefragt. Wir können und müssen etwas tun, um der Umwelt und damit uns selbst zu helfen.“

(KIT) – Das Bundesministerium für Bildung- und Forschung (BMBF) fördert das internationale Forschungsprojekt CARE-O-SENE (Catalyst Research for Sustainable Kerosene) mit 30 Millionen Euro. Es soll die Herstellung nachhaltigen Kerosins im industriellen Maßstab verbessern. Hierfür entwickeln die Verbundpartner, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), maßgeschneiderte Katalysatoren, um die in der Kraftstoffproduktion etablierte Fischer-Tropsch-Synthese (FTS) für die Nutzung erneuerbarer Energieträger weiterzuentwickeln.

Mit einem Anteil von mehr als 80 Prozent sind fossile Energieträger noch immer der mit Abstand wichtigste Rohstoff für Kraftstoffe, das Heizen und die chemische Industrie (Quelle: International Energy Agency, IEA). Nachhaltige Kraftstoffe basieren auf grünem Wasserstoff und Kohlendioxid – und soll wesentlich dazu beitragen, Sektoren wie die Luftfahrt zu dekarbonisieren, in denen fossile Energieträger besonders schwer zu ersetzen sind. Im Projekt CARE-O-SENE forschen deshalb sieben südafrikanische und deutsche Projektpartner an Fischer-Tropsch-Katalysatoren der nächsten Generation.

Maßgeschneiderte Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese

Im Fokus des anwendungsorientierten Projekts steht die Entwicklung von ressourcenschonenden Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese. Bei diesem Verfahren werden Wasserstoff und Kohlenmonoxid unter hohem Druck und hohen Temperaturen zu Kohlenwasserstoffen und Wasser umgesetzt. Die noch leicht weiter modifizierten Kohlenwasserstoffe sind die Grundlage des Kerosins. Durch die Verwendung grünen Wasserstoffs und Kohlendioxids aus biogenen Quellen oder durch Separation aus der Luft (Direct Air Capture) erhält man auf diese Weise nachhaltiges Kerosin.

„Die Katalysatoren müssen effizienter, selektiver und langlebiger werden“, sagt Professor Jan-Dierk Grunwaldt vom Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT und Vorsitzender des Komitees Forschung mit Synchrotronstrahlung. Für die Entwicklung eines optimalen Designs untersuchen er und sein Team Strukturen und Verhalten der bei der FTS eingesetzten Kobalt-Katalysatoren unter realen Prozessbedingungen – bei über 200 Grad und einem Druck von mehr als 20 bar. „Wir wollen das genau verstehen, um dann maßgeschneiderte Katalysatoren entwickeln zu können“, so Grunwaldt.

Für die Untersuchungen setzt das Team Methoden der Synchrotron-Forschung ein: Sie nutzen hochenergetische Photonen, um zum einen mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie den chemischen Zustand der einzelnen Metall-Partikel und zum anderen mittels Röntgenbeugung die Strukturen des gesamten Katalysators zu untersuchen. „Damit können wir FTS-Katalysatoren erstmals im laufenden Betrieb bei der Arbeit zuschauen und dies bis auf die molekulare Ebene“, sagt Dr. Anna Zimina, Leiterin der CATACT-Messlinie an der KIT Light Source.

Die Messungen geben nicht nur Aufschluss über störende Strukturveränderungen, die während der chemischen Reaktion entstehen können und die Ausbeute des Zielprodukts erniedrigen. Die hierbei entstehenden Daten fließen auch in theoretische Modelle und Nachhaltigkeitsberechnungen ein. Auf dieser Basis können die Forschenden Vorhersagen treffen, wie der Katalysator sich verändert und welche Anpassungen notwendig sind, um auf dieser Basis den industriellen Prozess stabil, ökologisch nachhaltig und wirtschaftlich zu gestalten. „Theoretische Berechnungen erlauben es uns heutzutage, die molekularen Prozesse auf Katalysatoren abzubilden und somit besser zu verstehen. Dies hilft dann Vorhersagen für bessere Katalysatoren zu machen“, sagt Professor Felix Studt, Leiter der Abteilung Theoretische Katalyse am IKFT.

Das KIT erhält von den Fördermitteln des BMBF rund fünf Millionen Euro. Ein Teil davon geht an die Universität Kapstadt als Unterauftragnehmer.

Ziel: dezentral und selektiver sowie in größerem Maßstab produzieren

Regionen wie Südafrika, in denen Solar- und Windenergie zuverlässig und über einen langen Zeitraum für die Erzeugung grünen Wasserstoffs zur Verfügung stehen, bieten nach Überzeugung der an CARE-O-SENE beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler große Potenziale, um grünes Kerosin entweder dezentral in modularen Anlagen, aber auch in größerem Maßstab zu produzieren. „Dieses Potenzial wollen wir mit diesem Projekt und unseren starken Konsortialpartnern heben und die Ausbeute erhöhen“, sagt Grunwaldt.

Über CARE-O-SENE

Das BMBF fördert CARE-O-SENE mit 30 Millionen Euro. Zusätzlich steuern die industriellen Konsortiumspartner zehn Millionen Euro bei. An dem Forschungsvorhaben, das ein wichtiger Baustein der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung ist, beteiligen sich sieben Partner aus Südafrika und Deutschland. Die Koordination liegt bei dem integrierten Chemie- und Energieunternehmen Sasol und dem Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Als dritter großer Partner ist das KIT mit dem Institut für Katalyseforschung und -technologie und dem Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion beteiligt. Weitere Partner sind die Ineratec GmbH, eine Ausgründung aus dem KIT, die Universität Kapstadt, zu der vom KIT seit Jahren intensive Beziehungen existieren, und das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS). (sur)

(BKWK) – Während seiner Jahreskonferenz in Leuven (Belgien) am 11. Oktober 2022 überreichte COGEN Europe – der Europäische Verband zur Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung – der Europäischen Kommission einen offenen Brief, der von 46 CEOs und Führungskräften aus der gesamten Energiewertschöpfungskette unterzeichnet wurde, darunter auch der B.KWK und mehrere seiner Mitglieder. Der Brief fordert die Priorisierung einer effizienten Erzeugung von Strom und Wärme als Teil lokal integrierter und diversifizierter Energiesysteme.

Die Energie- und Klimakrise, mit der Europa konfrontiert ist, wird einen raschen und weit verbreiteten Einsatz aller sauberen Energietechnologien erfordern, um die Ziele des europäischen Green Deal und REPowerEU zu erreichen.  Auf Europas Weg zur Dekarbonisierung ist die Kraft-Wärme-Kopplung eine der entscheidenden Lösungen, um sicherzustellen, dass Bürger, Unternehmen und Industrien heute und in Zukunft Zugang zu sauberer, erschwinglicher und effizienter Energie haben. Um REPowerEU und den EU Green Deal umzusetzen, fordern Industrie-CEOs und -Führungskräfte die politischen Entscheidungsträger auf, konkrete Maßnahmen zu ergreifen, um:

• das Prinzip „Energieeffizienz zuerst“ anzuwenden
• belastbare und lokal integrierte Energiesysteme zu ermöglichen
• wettbewerbsfähige, sichere und saubere Energie für die Industrie zu fördern.

Während Europa mit einer beispiellosen Krise konfrontiert ist, kommt der KWK-Sektor zusammen, um Ehrgeiz und Solidarität zu zeigen“, sagte Marco Pezzaglia, CEO von Gruppo Professionale Energia und Vorsitzender von COGEN Europe. „Energieeffizienz muss jetzt und langfristig Vorrang haben und gleichzeitig sichergestellt werden, dass Bürger, Unternehmen und Industrie Zugang zu zuverlässiger, erschwinglicher und sauberer Energie haben.“ „Mit diesem offenen Brief zeigen CEOs und Industrieverbände ihr Engagement, REPowerEU und den EU Green Deal zu erfüllen, und fordern die EU-Führungsspitzen auf, die Energieeffizienz als Teil integrierter Energiesysteme auf lokaler Ebene zu steigern.“ fügte Herr Pezzaglia hinzu.

Der Vorsitzende des Ausschusses für Industrie, Forschung und Energie des Europäischen Parlaments, Cristian Bușoi, sprach ebenfalls auf der Konferenz von COGEN Europe. „Jetzt ist es wichtiger denn je, Energieverschwendung zu stoppen, unseren Bedarf zu reduzieren, aber auch Energie so effizient wie möglich zu produzieren. Aus diesem Grund begrüße ich den heute von COGEN Europe veröffentlichten Aufruf zur Priorisierung einer effizienten Strom- und Wärmeerzeugung.“

Kraft-Wärme-Kopplung liefert bereits 12 % des Stroms und 16 % der Wärme, die in europäischen Haushalten, in der Industrie und in der Fernwärme verbraucht werden. Sie liefert Energieeinsparungen von etwa 30 Mrd. Kubikmeter pro Jahr, von denen 15 Mrd. Kubikmeter direkt mit Erdgaseinsparungen verbunden sind. Langfristig werden KWK-Lösungen die Verbraucher weiterhin stärken und erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen und gleichzeitig zunehmend zur Widerstandsfähigkeit des Energiesystems beitragen.

(pte) – Die fatale Umweltbilanz von Dieselmotoren lässt sich dank eines neuen Konzepts von Forschern der University of New South Wales entschärfen. Sie haben ein Aggregat umgebaut, sodass es mit nur noch zehn Prozent des bisher üblichen Dieselkraftstoffs auskommt. Die restliche Energie liefert Wasserstoff. So lassen sich die Emissionen von CO2 und anderen Schadstoffen um 85 Prozent senken.

Jeder Motor umrüstbar

Das Team unter der Leitung von Shawn Kook von der School of Mechanical and Manufacturing Engineering behält die Direkteinspritzung für Diesel zwar bei, fügt jedoch eine weitere Anlage dieser Art hinzu, um zusätzlich Wasserstoff in den Zylinder zu pressen. Jeder Dieselmotor, der in Lastkraftwagen und Antriebsgeräten in der Transport-, Landwirtschafts- und Bergbauindustrie verwendet wird, lässt sich auf das neue Hybridsystem umrüsten, so Kook.

Die besten Ergebnisse lassen sich mit grünem Wasserstoff erzielen, der durch Elektrolyse mit Wind- und/oder Solarstrom hergestellt wird. Australien hat dafür die besten Voraussetzungen. Mehrere Konsortien bauen oder planen gigantische Wind- und Solarparks, deren Strom für die Wasserstoffproduktion genutzt werden soll. Große Teile davon sollen nach den bisherigen Plänen exportiert werden, unter anderem nach Europa. Doch Australien hat so große Flächen, die für die Erzeugung von Ökostrom geeignet sind, dass auch im Inland enorme Mengen verbraucht werden könnten.

Entwicklung braucht Zeit

„Unsere neue Technologie kann eine große Rolle dabei spielen, unseren CO2-Fußabdruck deutlich zu verkleinern. Insbesondere in Australien mit all unseren Bergbau-, Landwirtschafts- und anderen Schwerindustrien, in denen Dieselmotoren weitverbreitet sind“, sagt Kook. Dieselmotoren nachzurüsten, die bereits auf dem Markt sind, gehe viel schneller als die Entwicklung völlig neuer sauberer Motoren.

Man hätte Wasserstoff auch gemeinsam mit Diesel einspritzen können, um die CO2-Emissionen zu reduzieren. Doch würden dann wegen der hohen Verbrennungstemperatur sehr viele Stickoxide emittiert, die gesundheitsschädlich sind und auch Pflanzen zerstören. Bei der getrennten Einspritzung lassen sich die Temperaturen genauer steuern. Das Team will das neue System in den nächsten zwölf bis 24 Monaten kommerzialisieren und sucht Investoren sowie interessierte Unternehmen.

(Hauptstadt – Das Briefing) – Nach den Ländern hat sich am Wochenende auch Kanzler Olaf Scholz (SPD) dafür ausgesprochen, die Gaspreisbremse vorzuziehen. Auf Januar, statt erst März. Wenn möglich, schob er noch hinterher. Aber da war die Saat der falschen Hoffnung schon gesät.

So langsam flattern die Jahresabrechnungen für den Gasverbrauch in deutsche Briefkästen. Es sind Horror-Zahlen für die Gaskunden. Wenn sich in der Politik nicht bald etwas bewegt, müssen sie zum Teil mit einer Vervierfachung ihrer Gasrechnung klarkommen.

Die Mitglieder der Gaspreiskommission waren sich der Eile durchaus bewusst. Sie haben deshalb einen schlichten, zweistufigen Vorschlag unterbreitet, von dem sie sagen: Schneller geht es nicht.

In der ersten Stufe soll der Dezemberabschlag einmalig komplett vom Staat übernommen werden. Das soll helfen, die Zeit bis März, spätestens April zu überbrücken. Dann soll die zweite Stufe zünden. Ab dann sollen 80 Prozent des Verbrauchs von Privatleuten und kleinen Unternehmen mit 12 Cent je Kilowattstunde berechnet werden. Der Rest zum Marktpreis.

Dass die zweite Stufe erst frühestens im März kommt, liegt an der Komplexität des Vorhabens. Alle Gasversorger müssen dafür ihre automatisierten Rechnungsprogramme aktualisieren. Es geht um 20 Millionen Gaskunden in Deutschland. Und für jeden einzelnen muss am Ende die Abrechnung stimmen.

Ein Problem ist: Die Zähler arbeiten immer noch analog. Sie werden nur einmal im Jahr abgelesen. Es liegen also keine Echtzeitdaten über den Verbrauch vor. Auch das verzögert die Neu-Berechnung.

Das ist bei industriellen Großverbrauchern anders. Weshalb für sie eine eigene Gaspreisbremse gilt, die schon ab 1. Januar greifen kann.

Die Gaspreisbremse auf den 1. Januar vorzuziehen, scheitere also „nicht am fehlenden Willen der Energiewirtschaft“, sagt uns die Präsidentin des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW), Marie-Luise Wolff. „Sondern an der Unmöglichkeit der technisch-administrativen Umsetzung in so kurzer Frist.“ Die Umstellung der IT-Prozesse sei „so komplex, dass die breite Front der Energieversorger dies in dieser kurzen Frist nicht stemmen kann“.

Ähnlich sieht das Ingbert Liebing, Hauptgeschäftsführer des Verbandes kommunaler Unternehmen (VKU):

Beide Verbandschefs sehen nur einen Weg. Es müsste mindestens eine weitere Abschlagszahlung übernommen werden. „Das wäre schnell umsetzbar“, sagt Liebing.

(pte022/12:30) – Forscher unter der Leitung von Hefeng Cheng von der Shandong University http://en.sdu.edu.cn haben einen wirtschaftlichen Weg zur Umwandlung von CO2 in Methan mittels Katalysator gefunden. Gold galt immer schon als Top-Favorit, doch die Atome haben die Angewohnheit zu verklumpen, sodass sich die katalytisch aktive Oberfläche massiv reduziert. Genau dieses Verklumpen konnte nun verhindert werden.

Einzelatome effektiver als Klumpen

Beim neuen Katalysator treten die Atome solo auf. Aufgrund ihrer einzigartigen elektronischen Strukturen verhalten sich Einzelatomkatalysatoren anders als herkömmliche Metall-Nanopartikel. Auch wenn sie an einem geeigneten Träger befestigt sind, stehen fast alle einzelnen Atome als aktive katalytische Zentren zur Verfügung. In diesem neuen Katalysator sind die singulären Goldatome in einer ultradünnen Zink-Indiumsulfid-Nanoschicht verankert.

Das Team bezieht die Energie, die es für die Umwandlung von CO2 in Methan benötigt, aus der Sonne, genauer gesagt aus einem Rutheniumkomplex, der unter dem Einfluss von Sonnenlicht zur Elektronenkanone wird. Die elektrisch negativen Teilchen landen mithilfe der Goldatome in den CO2-Molekülen. Diese werden angeregt, sodass sie, anders als im Rohzustand, bereit sind, Wasserstoffatome aufzunehmen, da die hinderliche Energiebarriere abgesenkt wird. Es entsteht Methan, das sich nicht nur als Ersatz für Erdgas, wie etwa in Heizungssystemen eignet, sondern auch in Fahrzeugmotoren verbrennen lässt. Die Nutzung ist, anders als bei Erdgas, klimaneutral, weil nur so viel CO2 frei wird, wie zuvor eingefangen wurde.

(KIT) – Mit dem Flugzeug reisen – und trotzdem kein zusätzliches CO₂ ausstoßen. Möglich wäre das mit synthetischen Treibstoffen, die mittels erneuerbarer Energien aus Wasser und Umgebungsluft gewonnen werden. Allerdings müssten enorme Mengen produziert werden. Ein neues Herstellungsverfahren aus dem Forschungsprojekt KEROGREEN nutzt eine innovative Plasmatechnologie, mit der dies gelingen könnte. Eine erste Anlage haben die Forschungspartner am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) errichtet.

Den Luftverkehr CO₂-neutral zu organisieren ist eine große Herausforderung: „Batterien, Wasserstoff und Hybridlösungen sind aufgrund ihrer geringen Energiedichte ungeeignet“, sagt Professor Peter Pfeifer vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT und einer der Sprecher des Forschungsprojekts KEROGREEN. „Biokraftstoffe wiederum stehen aufgrund der benötigten Anbauflächen in Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion und dem Naturraum.“ Um das CO₂-neutrale Fliegen trotzdem zu ermöglichen, haben Pfeifer und die beteiligten Partner von KEROGREEN einen weiteren Weg erforscht: Kerosin aus Luft und Wasser. „Mit erneuerbarer Energie und CO₂ direkt aus der Atmosphäre, entsteht dabei ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf. Wir können sogar die bestehende Infrastruktur für die Lagerung, den Transport, die Betankung der Flugzeuge und vor allem die Triebwerkstechnik weiternutzen.“ Darüber hinaus würde synthetisches grünes Kerosin keinen Schwefel sowie weniger Ruß und Stickstoffoxide (NOx) emittieren.

Um den Treibstoff in ausreichendem Maß herstellen zu können, haben die Partner im EU-Projekt KEROGREEN in viereinhalb Jahren ein skalierbares Verfahren entwickelt, das auf einer neuen Plasmatechnologie basiert und in ein Containermodul passt. Die Arbeiten hat das Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER) in Eindhoven koordiniert, eine Forschungsanlage wurde am KIT aufgebaut. Die Technologie befindet sich damit in der letzten Phase der Systemintegration, in der die einzelnen Elemente bereits zu einer geschlossenen Einheit verbunden sind, sich aber noch auf einem unterschiedlichen Entwicklungsstand befinden. „Das neue Herstellungsverfahren ist besonders ressourcenschonend, weil keine seltenen Rohstoffe verwendet werden“, so Pfeifer.

Innovative Plasmatechnologie zur CO₂-Spaltung

Der Prozess basiert im Wesentlichen auf drei Schritten: Das CO₂ aus der Umgebungsluft wird zunächst in einen Reaktor geführt, in dem es durch ein mit Mikrowellenstrahlung erzeugtem Plasma in Kohlenmonoxid (CO) und Sauerstoff zerlegt wird. Anschließend wird der Sauerstoff entfernt, während das CO in einem zweiten Reaktor zu Teilen mittels Wassergas-Shift-Reaktion in Wasserstoff umgewandelt wird. Dieser Wasserstoff und das verbleibende CO (in der Kombination als Synthesegas bezeichnet) wird in einem dritten Reaktor mittels Fischer-Tropsch-Synthese in Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, die nicht für die Produktion von Kerosin verwendet werden können, werden in der Anlage prozessintern gespalten. Das finale Produkt ist der Grundbestandteil der im Flugverkehr üblichen Kraftstoffe. Dieses Rohmaterial kann anschließen zum erwünschten Kerosin veredelt oder auch direkt als Energiespeicher gelagert werden.

Ideal für den dezentralen Einsatz mit erneuerbaren Energien

Mit der Plasmatechnologie wären nach Erkenntnissen der Forschenden Anlagen bis in den Megawattbereich möglich. Sie eigne sich aber auch für den Einsatz in kleinen, dezentralen Produktionsanlagen im Containerformat: „Zukünftige Anlagen werden modular und skalierbar sein und könnten deshalb einfach in einen Offshore-Windpark oder in einen Solarpark in der Wüste integriert werden“, sagt Pfeifer. „Wenn dann Wind oder Sonne mal nicht vorhanden sind, würde sich der Plasmareaktor vorrübergehend ausschalten und mit verfügbarer Energie einfach wieder hochfahren.“ Die Ergebnisse aus dem Projekt werden nun sorgsam analysiert und insbesondere von den industriellen Partnern bereits für die Umsetzung von einzelnen Prozessschritten genutzt. (mhe)

(pte) – Im US-Bundesstaat Wyoming wird die weltweit größte Anlage zur Entfernung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft gebaut. Das „Project Bison“ soll im nächsten Jahr in Betrieb genommen werden und bis zum Ende des Jahrzehnts erweitert werden, sodass sie jedes Jahr fünf Millionen Tonnen CO2 einfangen kann. Anfangs soll die Jahreskapazität bei 10.000 Tonnen liegen. Das Klimagas wird unterirdisch eingelagert. Die CarbonCapture-Anlagen befinden sich in Standardcontainern.

Festkörper fangen CO2 ein

Die Abscheidetechnologie steuert CarbonCapture http://carboncapture.com bei. Das in Los Angeles ansässige Unternehmen hat sich für dieses Unterfangen mit Frontier Carbon Solutions http://frontierccus.com aus dem texanischen Irving zusammengetan, das sich auf die Endlagerung von CO2 spezialisiert hat.

CarbonCaptures fängt das CO2 mit Hilfe von Festkörpern ein, durch die Luft gepumpt wird. Diese halten gezielt CO2 zurück und lassen es nicht mehr entkommen. Das Klimagas wird schließlich abgetrennt, indem die Adsorbentien erhitzt werden. Damit dies der Umwelt nicht schadet, sollen dazu solare Wärme und Windenergie genutzt werden. Eingelagert wird das Klimagas in unterirdische salzhaltige Formationen, später möglicherweise auch in ehemaligen Gas-und Erdöllagern, die dort zunehmend ausgebeutet werden. Es kann auch als Rohstoff für die Herstellung von umweltneutralen Kraftstoffen genutzt werden, vorausgesetzt, es finden sich Interessenten.

In Island wird CO2 zu Stein

CarbonCaptures überholt mit seinem Project Bison möglicherweise den Pionier auf diesem Gebiet, das Zürcher Unternehmen Climeworks. Dessen größte Anlage auf dem Gelände des Geothermiekraftwerks Hellisheidi in Island schafft jährlich 4000 Tonnen. Zur Trennung der Adsorbentien von CO2 wird dort Strom aus dem emissionsfreien Kraftwerk genutzt. Derzeit ist mit Mammoth eine 36.000-Tonnen-Anlage am gleichen Standort im Bau. Das CO2 wird dort mit Wasser vermischt in den Untergrund gepresst. Dort versteinert es innerhalb von weniger als zwei Jahren, sodass keine Gefahr mehr besteht, dass es jemals wieder in die Atmosphäre gelangt. Mit einem gänzlich anderen Ansatz haben chinesische Forscher kürzlich mit einem Katalysator einen Weg zur Umwandlung von CO2 in Methan gefunden (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20220919023 ).