Erdölunabhängig: e-diesel aus Wasser, CO2 und Ökostrom

Forschungsministerin Prof. Dr. Johanna Wanka und Reiner Mangold, Leiter nachhaltige Produktentwicklung der AUDI AG, füllten die ersten fünf Liter Audi e-diesel in den Dienstwagen der Ministerin - einen Audi A8 3.0 TDI clean diesel quattro. Bild: AUDI AG

Audi hat bei der Entwicklung neuer, CO2 neutraler Kraftstoffe einen weiteren großen Schritt getan: Eine Pilotanlage in Dresden hat mit der Produktion des synthetischen Audi e diesel begonnen.

Nur vier Monate dauerte die Phase der Inbetriebnahme – seit einigen Tagen produziert die Forschungsanlage in Dresden die ersten Mengen hochwertigen Diesel‑Kraftstoffs. Als Beweis der Praxistauglichkeit füllte Prof. Dr. Johanna Wanka, Bundesministerin für Bildung und Forschung, am Dienstag die ersten fünf Liter in ihren Dienstwagen, einen Audi A8 3.0 TDI clean diesel quattro*. „Der synthetische Diesel auf CO2 Basis ist ein großer Erfolg unserer Nachhaltigkeitsforschung. Wenn es uns gelingt, CO2 breit als Rohstoff einzusetzen, leisten wir einen entscheidenden Beitrag zu Klimaschutz und Ressourceneffizienz und ebnen den Weg hin zu einer „Green Economy“, sagt Wanka.

Das Dresdner Energietechnikunternehmen sunfire ist Projektpartner von Audi und Betreiber der Anlage. Sie arbeitet nach dem Power‑to‑Liquid-Prinzip (PtL) und nutzt Ökostrom, um einen flüssigen Energieträger herzustellen. Als Rohstoffe benötigt sie lediglich Wasser und Kohlendioxid. Das verwendete CO2 liefert derzeit eine Biogasanlage. Zusätzlich wird demnächst ein Teil des CO2 per Direct‑Air‑Capturing – einer Technologie des Audi‑Partners Climeworks aus Zürich – aus der Umgebungsluft gewonnen.

Für Reiner Mangold, Leiter nachhaltige Produktentwicklung bei Audi, stellen Audi e‑diesel und die Audi e‑fuels im Allgemeinen eine wichtige Ergänzung zur Elektromobilität dar: „Mit Audi e‑diesel bringen wir erneut einen Kraftstoff aus CO2 für eine nahezu klimaneutrale Langstreckenmobilität auf den Weg. Die Nutzung von CO2 als Rohstoff ist nicht nur eine Chance für die Automobilindustrie in Deutschland, sondern lässt sich auch auf andere Branchen und Länder übertragen.“

Die Produktion des Audi e‑diesel erfolgt schrittweise: Zunächst spaltet eine Hochtemperatur-Elektrolyse das zu Dampf erhitzte Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Dieses Verfahren, bei dem die Temperatur mehr als 800 Grad Celsius beträgt, ist unter anderem durch Wärmerückgewinnung effizienter als konventionelle Techniken. Eine weitere Besonderheit der Hochtemperaturelektrolyse: Sie kann dynamisch betrieben werden und damit die Stromnetze bei Ökostrom-Spitzen stabiliseren.

In zwei weiteren Arbeitsschritten reagiert der Wasserstoff in Synthesereaktoren, erneut unter Druck und Temperatur, mit dem CO2. Das Resultat ist eine aus langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen bestehende Flüssigkeit, das so genannte Blue Crude. Der Wirkungsgrad des Gesamtprozesses – vom erneuerbaren Strom bis zum flüssigen Kohlenwasserstoff – ist mit etwa 70 Prozent sehr hoch. Ähnlich wie fossiles Rohöl lässt sich Blue Crude in einem Raffinerieprozess veredeln – zum Endprodukt Audi e‑diesel. Dieser synthetische Kraftstoff ist frei von Schwefel und Aromaten, seine hohe Cetanzahl macht ihn sehr zündwillig. Wie Labortests von Audi ergeben haben, eignet er sich als Beimischung zu fossilem Diesel oder aller Voraussicht nach auch als alleiniger Kraftstoff.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt von sunfire, das im Mai 2012 startete. Im Juli 2013 erfolgte der erste Spatenstich für die Anlage in Dresden‑Reick, am 14. November 2014 die Inbetriebnahme. In den kommenden Monaten soll die Anlage mehr als 3.000 Liter Audi e‑diesel herstellen. Im Automobilsektor ist Audi exklusiver Partner von sunfire.

Über die Kooperation mit sunfire hinaus engagiert sich Audi bereits seit 2009 in der Entwicklung CO2‑neutraler Kraftstoffe, den Audi e‑fuels. Die Audi e‑gas‑Anlage im niedersächsischen Werlte produziert auf vergleichbare Weise Audi e‑gas (synthetisches Methan), das Fahrer des Audi A3 Sportback g‑tron* über eine spezielle Tankkarte beziehen können. Gemeinsam mit dem französischen Unternehmen Global Bioenergies erforscht Audi die synthetische Herstellung von Audi e‑benzin. In einem weiteren Projekt arbeitet Audi mit dem US‑Unternehmen Joule zusammen, das die synthetischen Kraftstoffe Audi e-diesel und Audi e‑ethanol mithilfe von Mikroorganismen produziert.

Verbrauchsangaben der genannten Modelle:

Audi A8:
Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 5,9**;
CO2-Emission kombiniert in g/km: 155**

Audi A3 Sportback g-tron:
CNG-Verbrauch in kg/100 Kilometer: 3,3 – 3,2**;
Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 5,2 – 5,0**;
CO2-Emission kombiniert in g/km (CNG): 92 – 88**;
CO2-Emission kombiniert in g/km (Benzin): 120 – 115**

**Der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen eines Fahrzeugs variieren aufgrund der Räder- beziehungsweise Reifenwahl und hängen nicht nur von der effizienten Ausnutzung des Kraftstoffs durch das Fahrzeug ab, sondern werden auch vom Fahrverhalten und anderen nichttechnischen Faktoren beeinflusst.

Quelle: AUDI AG