Karliczek stellt innovatives Methanolauto vor : Datum: 22.09.2021 , Thema: Forschung

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek hat in Berlin den Prototypen eines Autos vorgestellt, das mit dem synthetischen Kraftstoff Methanol angetrieben werden kann.

Pressekonferenz: Vorstellung eines innovativen Methanolautos — © BMBF/ Hans-Joachim Rickel

Grundlage dieses Kraftstoffes ist Grüner Wasserstoff, einer der wichtigsten Grundbausteine für den klimaschonenden Umbau von Schlüsselindustrien in Deutschland und der gesamten Welt. Das Methanolauto selbst ist ein Innovationsschaufenster für eine emissionsarme, ressourcen- und energieeffiziente Mobilität von morgen, betonte Karliczek und nannte das Fahren mit Methanol "eine interessante Brücke", da das Fahrzeug als Kraftstoff Methanol aus zuvor recyceltem CO2 nutzt. „Deshalb stellt das BMBF für die weitere Erforschung dieser Wertschöfpungskette nun zusätzlich 10 Millionen Euro zur Verfügung“, so die Ministerin.

Besonders in Schwellenländern spielen synthetische Kraftstoffe eine wichtige Rolle bei der Entwicklung eines nachhaltigen Mobilitätsystems, da dort aller Wahrscheinlichkeit nach nicht immer eine Ladesäule für das Elektroauto zur Verfügung stehen wird. Dies betonte auch Prof. Robert Schlögl. In Berlin machte der Direktor des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion und Projektkoordinator von Carbon2Chem deutlich, dass die Dringlichkeit des Klimaschutzes den raschen und umfassenden Einstieg in regenerative Energien erforderlich mache.

„In einem globalen Markt für erneuerbare Energie sind kohlenstoffhaltige Energieträger wie Methanol zentrale Bausteine. Das vorgestellte Konzept des seriellen Hybridantriebs vereinigt die Vorteile des effizienten Elektroantriebes und des energiedichten und einfach zugänglichen synthetischen Kraftstoffes Methanol“, sagte er. Dieses Konzept gelte es nun durch Forschungsprojekt weiter zu optimieren.

Frank Wolf, CEO der OBRIST Group, stellte außerdem seinen ‚HyperHybrid powertrain‘ vor, dessen Zero-Vibration-Generator mit grünem Methanol Strom erzeugt. Diese Technologie ist eine wesentliche Innovation für eine global einsetzbare, leistbare und emissionsneutrale e-Mobilität – "eben ein Auto mit grünem, flüssigem Strom im Tank“, sagte er.

Hintergrund: Carbon2Chem

Das Methanol-Auto ist Teil des Flaggschiffprojekts Carbon2Chem, das die Reduzierung von CO2-Emmission in der Stahlindustrie zum Ziel hat und vom BMBF bislang mit 145 Euro gefördert wurde. Das 2016 gestartete Vorhaben wandelt die CO2-haltigen Hüttengase des Stahlwerks mit der Hilfe von Grünem Wasserstoff in Basischemikalien und synthetische Kraftstoffe um. Seit 2020 bereitet Carbon2Chem in einer zweiten Projektphase die industrielle Umsetzung vor. Hierzu gehört der Aufbau von Wertschöpfungsketten für die erzeugten Produkte. Das im August 2021 ergänzte Arbeitspaket zum Methanol-Auto fokussiert auf die Verwertung des Hauptproduktes von Carbon2Chem, Methanol. Dafür wird ein Konzept für einen seriellen Hybrid-Antrieb u. a. für Automobile weiterentwickelt, optimiert und als Demonstrator umgesetzt. Die Obrist DE GmbH arbeitet hierfür mit der TU München, der TU Dresden und der RWTH Aachen zusammen. Das Arbeitspaket zum Methanol-Auto wird mit weiteren knapp 10 Mio. Euro gefördert.

Nutzung von Abgasen zur Herstellung von Vorläufern für Kunst- und Kraftstoffe

In Carbon2Chem sollen bei der Stahlerzeugung anfallende Hüttengase durch die branchenübergreifende Zusammenarbeit von Stahl-, Chemie- und Energieindustrie in wirtschaftlich verwertbare Vorprodukte für Kraftstoffe, Kunststoffe oder Düngemittel umgewandelt werden. Der jährliche CO2-Ausstoß soll so künftig um bis zu 20 Millionen Tonnen gesenkt werden. Das Vorhaben ist auf drei Phasen und 10 Jahre Gesamtlaufzeit ausgelegt. Schwerpunkt der ersten Projektphase von 2016 bis 2020 war die Entwicklung eines Systemkonzepts und der technische Nachweis, dass keine grundsätzlichen technischen Gründe einer Realisierung im industriellen Maßstab entgegenstehen. Die zum 01. Juni 2020 gestartete zweite Phase von Carbon2Chem wird die entwickelten technischen Verfahren für die großtechnische Umsetzung validieren und so bis 2025 die Grundlage für den emissionsarmen Betrieb legen. Gleichzeitig soll das Konzept auf weitere CO2-Quellen zum Beispiel aus Müllverbrennungsanlagen oder Zementwerken übertragen werden. Die Umsetzung in einer industriellen Großanlage soll in einer abschließenden dritten Projektphase erfolgen.

Fördersumme: rund 145 Mio. Euro (ohne Methanol-Auto) | Projektpartner: 16 | Projektlaufzeit: Phase I: 01.06.2016 bis 31.05.2020, Phase II: 06.2020 bis 05.2024

Carbon2Chem Verbund L-8 Methanol-Auto

Das ergänzende Verbundprojekt soll einen Verwertungszweig des Hauptproduktes von Carbon2Chem, Methanol, betrachten. Dafür wird ein Konzept für einen Hybrid-Antrieb für Automobile weiterentwickelt, optimiert und als Demonstrator umgesetzt. Damit wird nicht nur die Carbon2Chem-Wertschöpfungskette vervollständigt, sondern auch ein neues Konzept für die nachhaltige individuelle Mobilität entwickelt.

Im Vorhaben L-8 wird die Obrist DE GmbH ihren hocheffizienten vibrationsfreien Verbrennungsmotor auf den Betrieb für Methanol und Methanol-basierte Treibstoffe hin weiterentwickeln. In Zusammenarbeit mit der TU München und TU Dresden soll dieser hinsichtlich Verbrauch, Emissionen und Abgasnachbehandlung optimiert werden. Im nächsten Schritt werden die Demonstratorfahrzeuge aufgebaut und in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen optimiert und mittels Straßentests validiert.

Fördersumme: ca. 9,8 Mio. Euro | Projektpartner: 4 | Projektlaufzeit: 01.08.2021 bis 31.07.2025

Obrist Methanol-Auto – HyperHybrid

Das Auto wird mit einem seriellen Hybridantrieb ausgestattet. D.h., es besteht keine mechanische Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Stattdessen treibt der Verbrennungsmotor einen Generator, und dieser wiederum stellt elektrische Energie für einen Elektromotor als Fahrmotor bereit. Bisher hat Obrist dieses Antriebskonzept im Rahmen eines Prototyps (Umbau Tesla Modell Y) umgesetzt.

Das Fahrzeug soll folgenden Anforderungen genügen:

Bereitstellung eines für den Weltdurchschnittsbürger erschwingliches Fahrzeug -> anvisierter Neupreis bei Massenproduktion ist 21.000 Euro pro Fahrzeug
Antriebssystem, das zu großen Teilen auf bestehenden Produktionsanlagen produziert werden kann (bei Markteinführung)
Antriebssystem, dessen Betriebskosten verglichen mit konventionellen Antriebssystemen ähnlich bzw. niedriger sind
Minimierter CO2 Footprint von Rohstoffaufbereitung (für Batterie etc) über Produktion des Fahrzeugs bis zum Recycling
Antriebssystem, das auf die aktuell vorhandene Kraftstoffverteilerinfrastruktur zurückgreifen kann

Nach derzeitigem Stand verbraucht das Auto 3,3 l Methanol je 100 km. Für die Herstellung unter Nutzung von Hüttengasen (CCU) werden hierfür ca. 19,5 kWh benötigt. Hinzu kommen ca. 4,4 kWh je 100 km aus der Batterie (aus dem Stromnetz geladen). Der Gesamt-Strombedarf von knapp 24 kWh je 100 km Fahrleistung liegt in der Größenordnung von rein batterieelektrischen Fahrzeugen.