SAFari
Ziel des vom BMDV geförderten Projekts ist die Entwicklung einer Pilotanlage zur Herstellung von nachhaltigen synthetischen Flugkraftstoffen auf Basis von Methanol sowie die anschließende Zulassung dieser Herstellungsroute. Damit wird das Projekt dazu beitragen, den fossilen Kraftstoff im Langstreckenflugverkehr zu ersetzen und den CO2-Fußabdruck von Flugtreibstoffen erheblich zu reduzieren.
Die schädliche Wirkung des Flugverkehrs auf das Klima muss künftig stark reduziert werden – das gilt sowohl für die Emission von Kohlendioxid (CO2) im Abgasstrahl als auch für die sogenannten Nicht-CO2-Effekte der Luftfahrt, die unter anderem von Kondensstreifen verursacht werden. Im Projekt "Sustainable Aviation Fuels based on Advanced Reaction and Process Intensification" (SAFari) entwickelt ein Konsortium aus Forschungsinstituten und Industriepartnern unter Projektleitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) daher einen neuen, innovativen Prozess: Ein nachhaltiger synthetischer flüssiger Kraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, auch SAF genannt) auf der Basis von Methanol soll das fossile Kerosin perspektivisch vollständig ersetzen. Gleichzeitig soll die Prozesseffizienz bei der Herstellung erhöht werden.
Das Institut für Verbrennungstechnik wird während des gesamten Prozesses die bestehenden Analytik-Methoden optimieren und die Projektzwischenproben sowie den Treibstoff mit Hilfe des am Institut entwickelten Prescreenings bewerten und charakterisieren. Außerdem bringt das Institut seine Erfahrung bei der Zulassung des Treibstoffs mit ein.
In dem Projekt haben sich Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette zusammengeschlossen: die ASG Analytik-Service AG, die BP Europa SE, die Clariant AG und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Assoziierte Partner wie die Südzucker AG und der Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft e.V. (BDL) sind wichtige Stakeholder, die die notwendigen Rohstoffe bereitstellen oder als Anwender in Frage kommen. Das SAFari-Projekt wird seit dem 1. Dezember 2022 vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) für die Dauer von sechs Jahren gefördert.
Aufbau einer Pilotanlage und einer völlig neuen Prozessroute zugleich
Im Forschungsvorhaben SAFari werden die Partner nachhaltigen Flugkraftstoff aus Methanol in einer Pilotanlage herstellen und testen, um anschließend die vollständige Marktzulassung durch die American Society for Testing and Materials (ASTM) zu erhalten. Bisher ist noch keine vollständig integrierte Pilot- oder Demonstrationsanlage für die Methanol-Route in Betrieb, die die gesamte Prozesskette umfasst. Die zukünftige Pilotanlage wird vom Fraunhofer ISE entwickelt und betrieben und soll alle für den späteren technischen Prozess erforderlichen Funktionalitäten vereinen, um die Übertragung des gewonnenen Know-hows in den industriellen Maßstab zu gewährleisten.
Die Umwandlung von Kohlendioxid und Wasserstoff zu Methanol als Einsatzstoff für das SAFari-Projekt hat mehrere Vorteile: grünes Methanol kann weltweit an Standorten mit einer hohen Verfügbarkeit an erneuerbaren Energien hergestellt werden. Außerdem lässt sich flüssiges Methanol effizient transportieren, eine geeignete Infrastruktur vorausgesetzt. Das Projekt soll zeigen, dass mit SAF auf Methanolbasis eine höhere Beimischungsquote erreicht werden kann. Derzeit erlauben die ASTM-zugelassenen SAF eine Beimischungsquote von bis zu 50 %. Im SAFari-Projekt wird eine Quote von bis zu 100 % angestrebt.
Innovative Prozessintegration und Reaktionstechnologie
Die Projektbeteiligten werden im Vorhaben einige der Prozessschritte in innovativer Form beschreiten: »Wir wollen den Nachweis erbringen, dass mit einer Synthese von Flugkraftstoff auf Basis von Methanol eine Senkung des Wasserstoffbedarfs und eine insgesamt hohe Prozesseffizienz in einem industriell relevanten Maßstab möglich ist. Der Fokus wird auf innovativen Reaktionstechnologien entlang der verschiedenen Teilprozesse und einer intelligenten Stoff- und Energieintegration liegen. Dies soll dazu beitragen, die SAF-Ausbeute zu erhöhen und die Produktionskosten zu reduzieren.« erklärt Dr. Ouda Salem, SAFari-Projektleiter und Gruppenleiter Power-to-Liquids am Fraunhofer ISE. »Der SAFari-Ansatz kann zu einer disruptiven Technologie werden, die das Potenzial hat, den fossilen Prozess vollständig zu ersetzen und den Kohlendioxid-Fußabdruck von Flugtreibstoffen auf wirtschaftlich vertretbare Weise erheblich zu reduzieren.« so Salem weiter.
SAFari | Sustainable Aviation Fuels based on Advanced Reaction and Process Intensification |
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Laufzeit | Dezember 2022 bis November 2028 |
Projektvolumen | 15,83 Mio. € |
Förderanteil | 14,93 Mio. € (Förderanteil 94,3 %) |
Förderung durch | Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) |
Beteiligte | - Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) (Projektleitung)
- ASG Analytik-Service AG
- BP Europe SE
- Clariant Produkte (Deutschland) GmbH
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. DLR
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Asoziierte Beteiligte | - Südzucker AG
- Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft (BDL) e.V.
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