Günstiger Kraftstoff aus Plastik-Müll: READi-Verfahren macht Verbrenner CO2-neutral

Synthetische Kraftstoffe haben im öffentlichen Diskurs um unsere Energie- und Mobilitätswende einen schweren Stand. E-Fuels gelten als viel zu teuer und beim Bio-Sprit stellt sich sofort die Teller-Tank-Frage. Auch die Politik scheint das Thema zumindest für die Zukunft des Individualverkehrs bereits abgehakt zu haben. Nicht zuletzt das vermeintliche "Verbrenner-Verbot" ab 2035 sorgt für einen Fokus auf Elektromobile.

Vor diesem Hintergrund erscheint der langjährige Entwicklungserfolg der HAW Hamburg revolutionär: Prof. Anika Sievers und Prof. Thomas Willner haben gemeinsam mit ihrem Team am Life Sciences Campus in Bergedorf ein Crack-Verfahren entwickelt, mit dem man günstigen und CO₂-neutralen, teils CO₂-negativen, Kraftstoff aus Abfällen herstellen kann.

Das Crack-Verfahren sei, wie Thomas Willner auf der Webseite der HAW Hamburg berichtet, nicht neu und werde seit Jahren angewendet. Problematisch waren jedoch die Katalysatoren, da diese schnell unbrauchbar wurden, wenn die anfallenden Abfälle verunreinigt waren. Sievers und Willner haben das Crack-Verfahren daher so optimiert, dass die Umwandlung von pflanzlichen, tierischen als auch Plastik-Abfällen nun ohne die Zugabe von Katalysatoren möglich ist. Das neue READi-Verfahren stellt durch das Weglassen der Katalysatoren einen Durchbruch dar.

"READi" steht für die Kombination aus Reaction und Distillation. Reaktion bedeutet thermochemische Zersetzung der Ausgangsstoffmoleküle in einer solvolytischen, selbstregenerierenden Schwerölphase. Unter Destillation versteht man die Verdampfung der Produktmoleküle im mittel- und kurzkettigen Bereich, die zum flüssigen Produkt kondensiert werden.

Der Verflüssigungsprozess ist nun wirtschaftlicher und in der Anwendung deutlich praktikabler, sodass die Abfälle in kleinen dezentralen Anlagen ökonomisch verarbeitet werden können. Im nächsten Schritt soll das Verfahren im großen Stil mit einer 2.000-Liter-Anlage in Großenaspe erprobt werden, die auch für die industrielle Produktion geeignet wäre. "Die Anlagen kommen nun zum Abfall, nicht umgekehrt", sagt Prof. Willner.

Der aus dem Reaktor gewonnene synthetische Kraftstoff muss am Ende noch mit ein wenig Wasserstoff nachbehandelt werden, damit er normgerecht wird. Um die CO₂-Neutralität des Kraftstoffes zu gewährleisten, müsse auch der Wasserstoff CO₂-neutral gewonnen werden. Und das gelingt zum Beispiel mit Energie aus Windkraftanlagen, die in Form von Wasserstoff zwischengespeichert wird. Die benötigten Mengen sind jedoch vergleichsweise gering.

Laut dem Forscher:innen-Team fahren Verbrenner-Motoren mit einem rein synthetischen Kraftstoff, ohne eine weitere Beimischung von Kraftstoff aus fossilem Brennstoff, nicht nur vollständig CO₂-neutral. Die Verbrennung verläuft auch sehr sauber, insbesondere geruchsfrei und rußarm: "Damit können wir sofort wirksamen Klima- und Umweltschutz flächendeckend realisieren – auch in der vorhandenen Flotte mit alten Autos", erklärt Prof. Willner.

Das neue Verfahren eröffnet aber noch viel weitreichendere Optionen, um eines der drängendsten, globalen Umwelt-Probleme zu lösen: Die Verschmutzung des Planeten mit Plastikmüll. Denn das READi-Verfahren würde ausgedienten Kunststoff zu einem wertvollen Rohstoff machen.

So berichtet Prof. Willner auf der HAW Webseite davon, dass man beispielsweise Kleinanlagen auf Schiffe montieren könnte, um direkt auf See das aus dem Ozean geborgene Plastik in sauberes, hochwertiges Öl umzuwandeln. Zum anderen könnte mit solchen Anlagen an Land ein Anreiz geschaffen werden, Plastikabfälle nicht mehr in Flüsse zu werfen, wie es in vielen Ländern leider noch geschieht, sondern vor Ort dezentral zu klimafreundlichem Kraftstoff aufzuarbeiten.

"Darin liegt eine gewisse Hoffnung, dass wir auf diese Weise zumindest den größeren Plastikmüll wieder aus den Weltmeeren herausbekommen und dazu beitragen, dass kein neuer Abfall in Flüsse geworfen und zum Ozean transportiert wird," erläutert Willner.

Nicht zuletzt könnte das READi-Verfahren das Ende des fossilen Zeitalters einläuten: "Wir haben so viel Müll als Rohstoff vorliegen, dass wir uns die kommenden Jahre mit genügend Kraftstoff daraus versorgen könnten und so unabhängig von Ländern werden, die uns fossile Brenn- und Kraftstoffe liefern. Bestehende Gas- und Ölfelder müssten gar nicht weiter angefasst und ausgebeutet werden, wie es derzeit in der Diskussion ist", so der Forscher.