{"id":63174,"date":"2019-05-15T07:26:47","date_gmt":"2019-05-15T05:26:47","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=63174"},"modified":"2021-09-09T21:29:36","modified_gmt":"2021-09-09T19:29:36","slug":"crowd-oil-kraftstoffe-aus-der-klimaanlage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/crowd-oil-kraftstoffe-aus-der-klimaanlage\/","title":{"rendered":"\u201eCrowd Oil\u201c: Kraftstoffe aus der Klimaanlage"},"content":{"rendered":"
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\u201eCrowd oil\u201c statt \u201ecrude oil\u201c: Geb\u00e4udeintegrierte Kompaktanlagen zur dezentralen Herstellung fl\u00fcssiger Kraftstoffe k\u00f6nnten gro\u00dfe Teile des Bedarfs decken (Grafik: Nature Communications)<\/figcaption><\/figure>\n

Klima- und L\u00fcftungsanlagen, die aus Kohlendioxid (CO2<\/sub>) und Wasser aus der Umgebungsluft synthetische Kraftstoffe herstellen \u2013 ein Verfahren, das dies m\u00f6glich machen soll, haben nun Forscher des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT) und der University of Toronto vorgeschlagen. Dabei sollen kompakte Anlagen direkt in Geb\u00e4uden CO2<\/sub> aus der Umgebungsluft abtrennen und synthetische Kohlenwasserstoffe herstellen, die sich dann als erneuerbares synthetisches \u00d6l nutzen lassen. Dieses \u201ecrowd oil\u201c-Konzept stellt das Team nun in Nature Communications<\/em><\/a> vor.<\/strong><\/p>\n

Um katastrophale Auswirkungen des globalen Klimawandels zu verhindern, m\u00fcssen die vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen in den kommenden drei Jahrzehnten auf \u201enull\u201c gesenkt werden. Das geht aus dem aktuellen Sonderbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) deutlich hervor. Die notwendige Transformation stellt die Weltgemeinschaft vor gewaltige Herausforderung: Ganze Sektoren wie die Stromerzeugung, die Mobilit\u00e4t oder die Geb\u00e4udebewirtschaftung m\u00fcssen umgestaltet werden. In einem zuk\u00fcnftigen klimafreundlichen Energiesystem k\u00f6nnten synthetische Energietr\u00e4ger einen wesentlichen Baustein darstellen: \u201eWenn wir den erneuerbaren Wind- und Solarstrom sowie Kohlenstoffdioxid direkt aus der Umgebungsluft nutzen, um Kraftstoffe herzustellen, dann k\u00f6nnen wir gro\u00dfe Mengen an Treibhausemissionen vermeiden\u201c, sagt Professor Roland Dittmeyer vom Institut f\u00fcr Mikroverfahrenstechnik (IMVT) des KIT.<\/p>\n

Wegen der geringen CO2<\/sub>-Konzentration in der Umgebungsluft \u2013 der Anteil liegt heute bei 0,038 Prozent \u2013 m\u00fcssen aber gro\u00dfe Mengen Luft in gro\u00dfen Filteranlagen behandelt werden, um signifikante Mengen synthetischer Energietr\u00e4gern herzustellen. Ein Forscherteam rund um Dittmeyer und Professor Geoffrey Ozin von der University of Toronto (UoT) in Kanada schl\u00e4gt nun vor, die Herstellung synthetischer Energietr\u00e4ger zuk\u00fcnftig dezentral zu organisieren \u2013 und mit bestehenden L\u00fcftungs- und Klimaanlagen in Geb\u00e4uden zu koppeln. Die notwendigen Technologien seien daf\u00fcr im Wesentlichen vorhanden und durch die thermische und stoffliche Integration der einzelnen Prozessstufen lie\u00dfe sich eine hohe Kohlenstoffausnutzung und eine hohe Energieeffizienz erreichen, so Dittmeyer: \u201eWir wollen die Synergien zwischen der L\u00fcftungs- und Klimatechnik auf der einen und der Energie- und W\u00e4rmetechnik auf der anderen Seite nutzen, um Kosten und Energieverluste bei der Synthese zu senken. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnten durch \u201acrowd oil\u2018 viele neue Akteure f\u00fcr die Energiewende mobilisiert werden. Wie gut das funktionieren kann, haben wir bei den privaten Photovoltaikanlagen gesehen.\u201c F\u00fcr die Umwandlung des CO2<\/sub> w\u00fcrden allerdings gro\u00dfe Mengen an elektrischem Strom zur Herstellung von Wasserstoff beziehungsweise Synthesegas ben\u00f6tigt. Dieser Strom m\u00fcsse CO2<\/sub>-frei sein, das hei\u00dft er darf nicht aus fossilen Quellen stammen. Ein forcierter Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung, unter anderem auch durch geb\u00e4udeintegrierte Photovoltaik, sei daher notwendig, so Dittmeyer.<\/p>\n

In einer gemeinsamen Ver\u00f6ffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Communications<\/em> zeigen die Wissenschaftler um Roland Dittmeyer vom KIT und Geoffrey Ozin von der UoT anhand quantitativer Betrachtungen am Beispiel von B\u00fcrogeb\u00e4uden, Superm\u00e4rkten und Energiesparh\u00e4usern das CO2<\/sub>-Einsparungspotenzial ihrer Vision von dezentralen, an Geb\u00e4udeinfrastruktur gekoppelten Konversionsanlagen. Sie sch\u00e4tzen, dass ein signifikanter Anteil der in Deutschland f\u00fcr Mobilit\u00e4t eingesetzten fossilen Energietr\u00e4ger durch \u201ecrowd oil\u201c ersetzt werden k\u00f6nnte. Nach den Berechnungen des Teams w\u00fcrde beispielsweise allein die Menge CO2<\/sub>, die potenziell in den L\u00fcftungsanlagen der rund 25.000 Superm\u00e4rkte der drei gr\u00f6\u00dften Lebensmittelh\u00e4ndler Deutschlands abgeschieden werden k\u00f6nnte, ausreichen, um etwa 30 Prozent des Kerosinbedarfs oder rund acht Prozent des Dieselbedarfs in Deutschland zu decken. Zudem w\u00e4re eine Verwendung der erzeugten Energietr\u00e4ger in der chemischen Industrie als universelle Synthesebausteine m\u00f6glich.<\/p>\n

Das Team kann dabei auf Voruntersuchungen der einzelnen Prozessschritte und Prozesssimulationen, unter anderem aus dem Kopernikus-Projekt P2X des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung zur\u00fcckgreifen. Auf dieser Grundlage rechnen die Wissenschaftler mit einer Energieeffizienz \u2013 das hei\u00dft hier, dem Anteil der aufgewendeten elektrischen Energie, der in chemische Energie umgewandelt werden kann \u2013 von etwa 50 bis 60 Prozent. Dar\u00fcber hinaus erwarten sie eine Kohlenstoffeffizienz \u2013 also den Anteil der aufgewendeten Kohlenstoffatome, die sich im produzierten Kraftstoff wiederfinden \u2013 von etwa 90 bis ann\u00e4hernd 100 Prozent. Um diese Simulationsergebnisse best\u00e4tigen zu k\u00f6nnen, bauen die Forscher des IMVT zusammen mit Projektpartnern derzeit am KIT den voll integrierten Prozess auf, mit einem geplanten CO2<\/sub>-Umsatz von 1,25 Kilogramm pro Stunde.<\/p>\n

Gleichzeitig arbeiten die Wissenschaftler aber auch heraus, dass das vorgeschlagene Konzept \u2013 selbst bei fl\u00e4chendeckender Einf\u00fchrung \u2013 nicht in der Lage w\u00e4re, den heutigen Bedarf an Roh\u00f6lprodukten vollst\u00e4ndig zu decken. Das Reduzieren des Bedarfs an fl\u00fcssigen Kraftstoffen bleibe eine Notwendigkeit, beispielweise durch neue Mobilit\u00e4tskonzepte und den Ausbau des \u00f6ffentlichen Nahverkehrs. Obwohl die Bausteine der vorgeschlagenen Technologie wie die Anlagen zur CO2<\/sub>-Abtrennung und zur Synthese von Energietr\u00e4gern teilweise schon heute kommerziell erh\u00e4ltlich sind, so die Forscher, bed\u00fcrfe es au\u00dferdem noch gro\u00dfer Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen sowie einer Anpassung der rechtlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, um diese Vision in die Praxis umzusetzen.<\/p>\n

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Originalpublikation<\/h3>\n

Roland Dittmeyer, Michael Klumpp, Paul Kant, Geoffrey Ozin: ‘Crowd oil not crude oil. Nature Communications<\/em>, 2019. (DOI: 10.1038\/s41467-019-09685-x<\/a>)<\/p>\n

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\u00dcber das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/h3>\n

Als \u201eDie Forschungsuniversit\u00e4t in der Helmholtz-Gemeinschaft\u201c schafft und vermittelt das KIT Wissen f\u00fcr Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen ma\u00dfgebliche Beitr\u00e4ge in den Feldern Energie, Mobilit\u00e4t und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplin\u00e4ren Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 25\u00a0100 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universit\u00e4res Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationst\u00e4tigkeit am KIT schl\u00e4gt die Br\u00fccke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer nat\u00fcrlichen Lebensgrundlagen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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