Angesichts ausbleibender Erfolge bei der Reduktion der CO2‐Emission im Verkehr treten zunehmend auch synthetische Kraftstoffe aus CO2 und erneuerbarer elektrischer Energie in den Fokus. Für diesen sog. Power‐to‐Liquid(PtL)‐Ansatz werden neben konventionellen Technologien für Großanlagen auch intensivierte Technologien für dezentrale Anlagen in Betracht gezogen. Der Beitrag gibt einen Überblick über den Entwicklungsstand und die Perspektiven kompakter Anlagen für dezentrale PtL‐Verfahren auf Basis der Fischer‐Tropsch‐Synthese.

Climate change calls for a paradigm shift in the primary energy generation that comes with new challenges to store and transport energy. A decentralization of energy conversion can only be implemented with novel methods in process engineering. In the second part of our work, we took a deeper look into the load flexibility of microstructured Fischer–Tropsch synthesis reactors to elucidate possible limits of dynamic operation. Real data from a 10 kW photovoltaic system is used to calculate a dynamic H2 feed flow, assuming that electrolysis is capable to react on power changes accordingly. The required CO flow for synthesis could either originate from a constantly operated biomass gasification or from a direct air capture that produces CO2; the latter is assumed to be dynamically converted into synthesis gas with additional hydrogen. Thus two cases exist, the input is constantly changing in syngas ratio or flow rate. These input data were used to perform challenging experiments with the pilot scale setup. Both cases were compared. While it appeared that a fluctuating flow rate is tolerable for constant product composition, a coupled temperature-conversion relationship model was developed. It allows keeping the conversion and product distribution constant despite highly dynamic feed flow conditions.

Dieser Beitrag analysiert den Status erneuerbarer Energieträger im Mobilitätssektor und zeigt die Relevanz CO2-neutraler flüssiger Kraftstoffe zur Erreichung der Klimaschutzziele auf. Verschiedene Optionen des unter dem Begriff „Power-to-X“ bekannten Konzeptes zur Sektorenkopplung werden beleuchtet. Die Synthese von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen aus CO2 und erneuerbarem Strom in modularen Anlagen wird beschrieben und deren technische Realisierbarkeit anhand konkreter Beispiele, unter anderem aus dem Kopernikus-Projekt „P2X“, belegt.