OWI Science for Fuels gGmbH


Methanol-to-Gasoline als Benzin-Substitut

Optimierung des Herstellungsverfahrens

Herzogenrath/Amberg (prnews24|wro) - Methanol-to-Gasoline (MtG) ist ein neuer, synthetischer Kraft-stoff, der künftig mineralölbasiertes Benzin ersetzen könnte. Die OWI Science for Fuels gGmbH ( https://
www.owi-aachen.d
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), die TU Bergakademie Freiberg und die RWTH Aachen University untersu-chen das MtG-Herstellungsverfahren auf Möglichkei-ten zur Prozessoptimierung, so dass ideale MtG-Kraftstoffe entstehen. MtG erfüllt bereits die Vorga-ben der Kraftstoffnorm EN 228 für Benzin und soll darüber hinaus auch zukünftige anspruchsvolle Qualitäts-anforderungen einhalten.

Im Methanol-to-Gasoline-Verfahren wird Methanol, das aus regenerativen Rohstoffen wie grünem Was-serstoff und CO2 synthetisch hergestellt werden kann, zu normgerechtem Kraftstoff weiterverarbeitet (Upgrading). Mit dem MtG-Verfahren ist eine gezielte Optimierung der Zusammensetzung und Eigenschaf-ten von erneuerbarem Methanol für die motorische Anwendung als Kraftstoff möglich. Der Anteil von Aromaten und Olefinen im klimaneutralen Kraftstoff soll möglichst gering bleiben. Dazu ist die Integration einer Hydrierung als einem zusätzlichen Reaktions-schritt vorgesehen, bei dem Aromaten und Olefine mit Wasserstoff gesättigt werden. Durch eine gleich-zeitige Isomerisierung entstehen mehrfach verzweig-te Iso-Paraffine. Ein geringer Aromatengehalt des MtG senkt die Rußemissionen. Mehrfach verzweigte Iso-Paraffine sind erforderlich, um eine hohe Oktan-zahl von mehr als 99 zu erreichen, die zu optimalen Motorwirkungsgraden und einer Minimierung der Schadstoffemissionen, etwa von Stickoxiden, führt.

Methanol-to-Gasoline (MtG) ist ein neuer, syntheti-scher Kraftstoff, der künftig mineralölbasiertes Benzin ersetzen könnte.
Bild: TME der RWTH Aachen University

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Hergestellt wird das für die Untersuchung benötigte Methanol-to-Gasoline in einer Pilotanlage des Insti-tuts für Energieverfahrenstechnik und Chemieinge-nieurwesen der TU Bergakademie Freiberg. OWI Science for Fuels untersucht die physikochemischen Eigenschaften des Kraftstoffs und führt Langzeit-lagerungsversuche sowie Untersuchungen zur Kom-patibilität des Kraftstoffs mit den Materialien von Motorbauteilen durch. Außerdem werden für motori-sche Anwendungen relevante Eigenschaften wie das Zündverhalten und die Schadstoffemissionen vorab bestimmt. Aus den Analysedaten leiten die Forschen-den ab, wie die Eigenschaften und Materialien des Katalysators sowie Prozessbedingungen im Reaktor für eine optimale Kraftstoffqualität und Ausbeute zu definieren sind. Die unter den definierten Bedingun-gen an der TU Bergakademie Freiberg entstehenden MtG-Kraftstoffqualitäten werden anschließend in einem Einzylinder-Forschungsmotor des Lehrstuhls für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssys-teme der RWTH Aachen University auf ihre Lei-stungsfähigkeit getestet.

Synthetisch hergestelltes Methanol-to-Gasoline könnte eine klimaneutrale Kraftstoffoption für Pkw sein. Die Verwendung von MtG könnte eine Ergän-zung für benzinbetriebene Fahrzeuge im Bestand sein, für die es bisher nur Bioethanol als regenerative Kraftstoffbeimischung gibt. Auch für Hybridfahrzeu-ge mit Elektroantrieb und Ottomotor könnte MtG eine Alternative sein, um die CO2-Emissionen noch weiter zu verringern.

Das IGF-Vorhaben 22377 BG der Forschungsvereini-gung Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlen-stoffkreisläufe e.V. – DGMK, Große Elbstraße 131, 22767 Hamburg, wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemein-schaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bun-desministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf-grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Die OWI Science for Fuels gGmbH ist eine unab-hängige und gemeinnützige Forschungseinrichtung. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung forscht und entwickelt OWI Konzepte und Technologien auf den Gebieten der energieeffizienten Nutzung flüssiger konventioneller und alternativer Brenn- und Kraftstoffe sowie innovativer Effizienz-technologien. Das Ziel sind technisch ausgereifte, treibhausgas- und emissionsarme Lösungen für die Wärmeerzeugung und Mobilität von Morgen. OWI ist ein An-Institut der RWTH Aachen und versteht sich als Mittler zwischen Grundlagenforschung und An-wendung. Im Rahmen des Technologietransfers bear-beitet OWI sowohl aus öffentlichen Fördermitteln finanzierte Projekte als auch industrielle Forschungs-aufträge. Zu den Kunden gehören beispielsweise Hersteller von Haushaltsheizungen, Unternehmen der Automobilzulieferindustrie, der Mineralölwirt-schaft und der Thermoprozesstechnik.