Flüssige
Energie aus überschüssigem Ökostrom
„Technische Innovationen bei synthetischen Kraft- und Brennstoffen sind der Schlüssel für eine erfolgreiche Energiewende.“
Jürgen Roth,
Leiter des Projekts „Innovation Flüssige Energie“ und
Vorstandsvorsitzender IWO Österreich
E-Fuels-Vorreiter Österreich:
Dort entsteht Europas modernste PtL-Anlage, in der überschüssiger grüner Strom zuerst in Wasserstoff und dann in synthetische Kraft-und Brennstoffe umgewandelt wird.
TEXT Katharina Siemer

Zwei österreichische Projektpartner wollen „Europas innovativste Power-to-Liquid-Anlage“ entwickeln und damit synthetische und klimaneutrale Kraft- und Brennstoffe industriell erzeugen.
Wirkungsgrad von 80 Prozent
„Die von IWO und AVL List geplante Power-to-Liquid-Anlage ist Europas innovativste Anlage zur Herstellung von synthetischen Kraft- und Brennstoffen“, sagt Jürgen Roth selbstbewusst. Roth leitet das Projekt und ist Vorstandsvorsitzender von IWO Österreich. „Denn durch technologische Sprünge, wie das neue und patentierte Verfahren der Hochtemperaturelektrolyse, kann ein bisher unerreichter Wirkungsgrad erzielt werden.“ Die Technik, an der AVL List seit ungefähr fünf Jahren arbeitet, hat im kleineren Labormaßstab bereits einen Wirkungsgrad von über 80 Prozent erreicht. Das heißt: Von dem erneuerbaren Strom, der der Elektrolyse zugeführt wird, können 80 Prozent als Wasserstoff weitergenutzt werden. „Der Gesamtwirkungsgrad der Produktionskette vom Ökostrom bis zum flüssigen Kraft- und Brennstoff wurde in der Vergangenheit bereits auf 55 Prozent angehoben“, so Projektleiter Roth weiter. „Doch der Zenit ist noch nicht erreicht: Er ist weiter steigerungsfähig.“
Der hohe Wirkungsgrad ermögliche es, die Produktion des synthetischen Kraft- und Brennstoffs wesentlich zu steigern und gleichzeitig die Herstellungskosten zu senken, so Roth. Die 1-Megawatt-Anlage soll im Jahr ungefähr 500.000 Liter Dieseläquivalent produzieren und den dafür erforderlichen erneuerbaren Energieinput möglichst effizient nutzen. Dieser Energieinput stammt aus überschüssigem Ökostrom, der regelmäßig dann anfällt, wenn Solarenergieanlagen bei strahlendem Sonnenschein oder Windenergieanlagen bei starker Brise mehr grüne Energie erzeugen, als das Stromnetz aufnehmen kann. „Elektrische Energie lässt sich bekanntlich schwer speichern“, sagt Jürgen Roth. „Wir machen uns genau das zunutze und bedienen uns an dem saisonalen Ökostromüberschuss, der jährlich in Österreich produziert wird.“ Der werde dann verflüssigt und warte in Form von synthetischem Öl geduldig auf seine Verwendung. Denn flüssige Kraft- und Brennstoffe haben den Vorteil, dass sie sich sehr gut lagern und transportieren lassen. Im Jahr 2030 könnten allein durch die Nutzung des jährlichen Überschusses an Grünstrom in Österreich 240 Millionen Liter dieses synthetischen Kraft- und Brennstoffs produziert werden, prognostiziert Projektleiter Roth.
Verwendung in effizienten Öl­heizungen, Autos und Schiffen
Das Projekt befindet sich aktuell in der Konzeptphase. „In den letzten Monaten wurden mögliche Standorte im Detail untersucht und die Auswahl stark eingegrenzt.“ Auf jeden Fall werde die Produktionsstätte in Österreich liegen. „Das stärkt nicht nur den Wirtschaftsstandort Österreich, sondern macht uns auch unabhängiger vom Rohstoffimport.“ Im Jahr 2022, also nach gut zwei Jahren Entwicklungsarbeit, soll die Anlage fertiggestellt sein und unmittelbar danach den Testbetrieb aufnehmen. Die Errichtungskosten liegen nach Angaben der Projektpartner im niedrigen zweistelligen Millionenbereich. Die Anlage sei aber bereits ausfinanziert. Der Preis für den neuen Kraft- und Brennstoff wird schätzungsweise bei 1,00 bis 1,50 Euro pro Liter liegen. „Das hängt aber von mehreren Faktoren ab, etwa, wie stark der Kraftstoff nachgefragt wird und wie hoch der zugrundeliegende Strompreis sein wird“, erläutert Roth.
Einen guten Einsatzbereich für die flüssige Energie sieht der Projektleiter auch in effizienten Ölheizungen. „Durch die Verwendung der neuen CO₂-neutralen Brennstoffe können Verbraucher einen Beitrag zur Energiewende leisten, ohne dabei auf bewährte Technik und Versorgungsstrukturen verzichten zu müssen.“ Möglich sei aber auch die Nutzung in der Schifffahrt und anderen Bereichen der Mobilität. Selbst zu Treibstoff für Flugzeuge lassen sich die synthetischen Kraftstoffe weiterverarbeiten. „Schlussendlich wird die Nachfrage bestimmen, für welchen Sektor das PtL-Produkt aus unserer Anlage eingesetzt wird.“ Ziel sei aber, kostengünstig und ausreichend für alle potenziellen Anwendungen synthetische Kraft- und Brennstoffe anbieten zu können. Daher sei das Anlagenkonzept so gestaltet, dass es flexibel auf die erforderlichen Größenordnungen hochskalierbar ist.
Ziel: CO₂-neutrale Zukunft
Das Potenzial ihres Pilotprojekts sei erheblich, so Roth. „Unsere Anlage kann Österreich in eine CO₂-neutrale Zukunft führen!“ IWO und AVL List wissen die österreichische Regierung dabei hinter sich. Magnus Brunner, Staatssekretär im österreichischen Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK), sagte bei der Präsentation des Pilotprojekts: „Mein Zugang ist, dass unsere ambitionierten Klimaschutzziele durch Technologieoffenheit und Innovation am effektivsten erreicht werden können. Durch neue Lösungsansätze ebnen wir den Weg in eine nachhaltige Zukunft und schaffen damit gleichzeitig einen entscheidenden Vorteil für den Wirtschaftsstandort. Österreich wird durch den Ausbau erneuerbarer Energieträger sowie durch solche innovativen Ansätze unabhängiger vom Import fossiler Rohstoffe.“

sterreich will bis zum Jahr 2030 seinen gesamten Stromverbrauch bilanziell zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien decken und seine CO₂-Emissionen gegenüber 2005 um 36 Prozent senken. Mit einer Power-to-Liquid-(PtL)-Anlage wollen das Institut für Wärme und Oeltechnik (IWO) Österreich und die AVL List GmbH, Entwickler von Antriebssystemen, einen Beitrag dazu leisten. Ziel des Pilotprojekts mit dem Namen „Innovation Flüssige Energie“ ist die Entwicklung einer PtL-Anlage, die erneuerbaren Strom in klima­freundliche, synthetische Kraft- und Brennstoffe umwandelt. Das geschieht in zwei Stufen: Mittels Elektrolyse wird im ersten Schritt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Für die zweite Stufe ist dann noch CO₂ nötig. Je nach Standort der geplanten Anlage wird es aus einem Industrieabgas beziehungsweise aus einer Biogas- oder Biomasseanlage abgeschieden und zusammen mit dem Wasserstoff aus der Elektrolyse in einer sogenannten Fischer-Tropsch-Syntheseanlage zu einem langkettigen Kohlenwasserstoff umgewandelt. Endprodukt dieser Synthese ist flüssiger synthetischer Kraft- und Brennstoff, der dank der erneuerbaren Energien CO₂-neutral zur Anwendung gebracht wird, die Treib- hausgasemissionen also stark reduziert und sich in der bestehenden Infrastruktur bestens nutzen lässt. In Autos, Flugzeugen oder effizienten Ölheizungen kann er somit sofort eingesetzt werden.

„Im Jahr 2030 könnten mit dem jährlichen Überschuss an Grünstrom
in Österreich 240 Millionen Liter synthetischer Brennstoff
produziert werden.“