Letzte Aktualisierung: 06.07.2022

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

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Zwölf Jahre haben Wissenschaftler:innen am Campus Bergedorf an einem neuen Verfahren geforscht, um aus Abfällen Kraftstoffe zu erzeugen. Jetzt ist das READi-Verfahren serienreif und das ausgegründete Unternehmen NEXXOIL startet mit dem Bau der ersten kommerziellen Demonstrationsanlage. Durch das Weglassen von Katalysatoren stehen jetzt günstige Kraftstoffe aus Altfetten oder Kunststoffabfällen mit hohem CO2-Einsparpotenzial kurz vor dem Markteintritt. Neben Klimaschutz kann das neue Verfahren auch beitragen, globale Müllprobleme zu lösen.

Auf diesem Foto sieht man Prof. Thomas Willner und den Forschungsreaktor

Prof. Willner hat zusammen mit Prof. Sievers einen Reaktor entwickelt, mit dem man klimafreundlichen Kraftstoff aus Abfällen wie Fetten oder Plastik herstellen kann. Das klassische Verbrenner-Auto könnte so CO2-neutral gefahren werden. (Foto: Katharina Jeorgakopulos/ HAW Hamburg)

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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.

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Ohne Katalysatoren ist das Verfahren günstiger und praktikabler

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.

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READi-Kraftstoff verbrennt sehr sauber, geruchsfrei und rußarm

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.

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So könnte man Ozeane vom Plastikmüll befreien

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.

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