Methanol Standard

Untersuchung der technischen Grundlagen zur Standardisierung von Methanol-Kraftstoffen in Europa

Kurzbeschreibung

Auf der Pariser Klimakonferenz wurde 2015 eine Reduzierung der CO₂-Emissionen um 38 % bis 2030 und um 80 % bis 2050 beschlossen. Aufgrund des benötigten regenerativen Anteils im Primärenergieverbrauch, muss der Verkehrssektor auf weitere Möglichkeiten CO₂-neutraler Kraftstoffe zurückgreifen.

Mögliche Optionen für eine regenerative Energiebereitstellung sind Power-to-Gas oder Power- to-Liquid Konzepte mit der Bereitstellung von regenerativem Strom, vor allem aus der MENA-Region. Für den Verkehrssektor stellen die Power-to-Liquid-Kraftstoffe die vielversprechendste Option zur Treibhausgasminderung dar, da die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann, die Handhabung im Vergleich zu gasförmigen Kraftstoffen einfacher und die Energiedichte höher ist.

Ein Beispiel für ein Power-to-Liquid Erzeugnis ist Methanol, das durch Synthese von CO₂, das in Kraftwerksprozessen oder aus der Luft abgeschieden wird, und Wasserstoff, der durch die Elektrolyse von Wasser beispielsweise in Wind- Solarkraftwerken gewonnen werden kann, hergestellt wird. Auch die Energie für die Synthese kann durch Wind- oder Solarkraftwerke zur Verfügung gestellt werden und damit überschüssiger Strom gespeichert werden. Aufgrund der guten Speicherfähigkeit von Methanol kann dieses per Schiff, Bahn oder Pipelines importiert werden. Im Vergleich zu anderen möglichen Power-to-Liquid Erzeugnissen, wie Dimethylether (DME), Oxymethelenether (OME) oder Butanol, die im Forschungsprojekt „C3-Mobility“ [ME1] erforscht werden, weist die Herstellung von Methanol bereits heute eine hohe technologische Reife auf (TRL 9).

Ziele des Projekts

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist, eine Grundlage für eine Standardisierung von geeigneten Methanol-Kraftstoffen innerhalb Europas zu schaffen, wobei Deutschland hier mit Modellcharakter vorangehen soll und der Standard dann auf ganz Europa ausgerollt werden kann. Damit soll der Weg zur Zertifizierung und Markteinführung von Methanol-Kraftstoffen geebnet werden. Das Potential von Methanol-Kraftstoffen, bereits mittelfristig einen signifikanten Beitrag zur Reduktion der CO₂-Emissionen zu leisten, ist als hoch zu bewerten.

Die Verwendung von Methanol als Kraftstoff soll die Kraftstoffdiversifizierung fördern und durch die Verwendung von Methanol aus erneuerbaren Quellen die Emissionen im Lebenszyklus im Vergleich zu aktuellen Kraftstoffen massiv senken. Wesentlicher Bestandteil des Projektes wird daher die Optimierung der ottomotorischen Verbrennungskonzepte sein. Das Gesamtforschungsprojekt wird weiterhin Fragen der Kraftstoffzulassung und -normung klären.

Arbeitsaufgaben OWI

  • Chemisch-physikalische Untersuchungen zur Charakterisierung von Methanol als Kraftstoff
  • Untersuchungen zur Materialverträglichkeit von Methanol mit Kunststoffen (Elastomeren und Thermoplasten), die in Fahrzeugen mit Kraftstoffen in Kontakt kommen
  • Untersuchung des Verhaltens von Methanol im Laufe der Lagerung mittels forcierter Prüfverfahren zur Kraftstoffalterung
  • Untersuchung möglicher Wechselwirkungen von Methanol mit kraftstoffführenden Bauteilen bzw. Materialien
  • Entwicklung und Überprüfung einer Additivierungsstrategie für Methanolkraftstoff

Durchführende Forschungsstellen

  • FEV Europe GmbH
  • Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
  • TEC4FUELS GmbH
  • Ford-Werke GmbH
  • Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) e.V.
  • Liebherr-Components Deggendorf GmbH
  • ASG Analytik-Service GmbH
  • OWI Science for Fuels gGmbH
  • Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen der RWTH Aachen University

Assoziierte Partner

  • Methanol Institute
  • BASF SE
  • General Motor Company
  • Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG
  • MAN Energy Solutions SE
  • Meyer Werft GmbH & Co. KG
  • Mercedes-Benz AG
  • bse Engineering Leipzig GmbH

Projektförderung

Gefördert durch die Bundesrepublik Deutschland

Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Projektlaufzeit

08/2020 bis 07/ 2022

Kontakt

Dipl.-Ing. (FH) Heike Zirkenbach
Tel.: 02407/ 9518-163
E-Mail: H.Zirkenbach@owi-aachen.de