Was ist das bioliq®-Projekt?
Das bioliq®-Projekt am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zielte auf die Entwicklung und Demonstration eines Prozesses zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus biogenen Reststoffen im industriellen Maßstab. Als Forschungsplattform und zur Demonstration des bioliq®-Konzepts wurde in der Zeit von 2006 – 2011 am KIT eine Pilotanlage aufgebaut und betrieben. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den Teiltechnologien des bioliq®-Prozesses werden im Carbon Cycle Lab des KIT weitergeführt (CCLab (https://carboncyclelab.itc.kit.edu/tour/01-intro/)).
Wie funktioniert der bioliq®-Prozess?
Im bioliq®-Prozess wird Biomasse in mehreren Stufen thermo-chemisch abgebaut. Dabei entstehen Wasserstoff und Kohlenmonoxid als kleinste chemische Bausteine, die dann mittels chemischer Katalysatoren zu synthetischen Kraftstoffen und anderen chemischen Grundstoffen aufgebaut werden können.
Was ist das Besondere am bioliq®-Konzept?
Bei bioliq® werden vor allem Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt. Deswegen ist der Prozess in eine dezentrale Vorbehandlung zur Energieverdichtung der räumlich weit verteilten Biomasse und eine zentrale Weiterverarbeitung des dort erzeugten Produktes (Biosyncrude) aufgeteilt.
Was ist ein Biosyncrude?
Bei der dezentralen Umwandlung von Biomasse durch Schnellpyrolyse entstehen bei rund 500 °C flüssige und feste Energieträger.. Diese werden zu stabilen Suspensionen vermischt, dem sog. Biosyncrude. Seine Energiedichte ist bis zu 15 mal so hoch wie die des Ausgangsstoffes. Der Heizwert beträgt bis zu 25 MJ/kg.
Was ist Synthesegas?
In den zentralen Anlagen wird der Biosyncrude bei Temperaturen bei über 1000 °C zu Synthesegas umgewandelt. Wasserstoff und Kohlenmonoxid entstehen in einem Verhältnis von etwa 1:1. Die hohen Temperaturen werden durch Zusatz von Sauerstoff erreicht. Daher entsteht auch CO2 und Wasserdampf sowie in kleinen Mengen weitere Nebenprodukte (u.a. HCl, H2S), die in einer Gaswäsche abgetrennt werden müssen.
Welche Produkte können mit dem bioliq®-Verfahren generell erzeugt werden?
Aus Synthesegas lassen sich alle wichtigen Arten von Kraftstoffen (Diesel, Benzin, Kerosin) und viele chemische Grundstoffe herstellen.
Welches Produkt wird an der bioliq®-Pilotanlage erzeugt?
In einer abgewandelten Form des Methanol-to-Gasoline-Verfahrens (MtG) wird an der bioliq®-Pilotanlage Synthesegas erst in Dimethylether (DME) umgewandelt, was thermodynamische und technische Vorteile bietet. Dieser wird anschließend in hochoktaniges Benzin umgesetzt.
Aus welchen Prozessstufen besteht der bioliq®-Prozess?
- Zerkleinerung der angelieferten Biomasse
- Schnellpyrolyse
- Biosyncrude-Herstellung
- Hochdruck-Flugstromvergasung
- Hochtemperatur-Gasreinigung und -Konditionierung
- Kraftstoffsynthese
Wie hilft bioliq® bei der Erfüllung der Klimaschutzziele?
Die Europäische Gemeinschaft misst den Wert eines Biokraftstoffes an der Menge an fossil erzeugtem CO2, das bei seiner Herstellung und Verwendung eingespart wird. Über die ganze Prozesskette vom Acker bis auf die Straße sind das beim bioliq®-Prozess über 85 %.
Wer förderte die bioliq®-Entwicklung?
Die bioliq® Pilotanlage wurde mithilfe von Fördermitteln des Bundes (BMEL), des Landes Baden-Württemberg und der Europäischen Union errichtet. Bau und Betrieb der einzelnen Anlagen werden von Industriepartnern unterstützt. Die Investitionskosten für die Pilotanlage beliefen sich auf rund 64 Mio. EUR. Der Betrieb der Gesamtanlage am KIT wurde im Rahmen der programmorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert. Das Projekt endete im Dezember 2024.
Wie verträgt sich der bioliq® Kraftstoff mit anderen Kraftstoffen und mit Fahrzeugmotoren?
Die mit dem bioliq®-Verfahren erzeugbaren Kraftstoffe sind voll zu konventionellen Kraftstoffen kompatibel und damit in den Motoren der Bestandsflotte uneingeschränkt nutzbar.
Welche Rohstoffe können bei bioliq® eingesetzt werden?
Alle Arten trockener, Lignozellulose-haltiger Biomassen mit typischerweise weniger als 15 % Wasser. Bevorzugt werden land- und forstwirtschaftliche Reststoffe, auch solche mit hohen Aschegehalten wie Getreidestroh und anderen schnell wachsenden Biomassen.
Wie viel Energie der Biomasse landet am Ende im Tank?
Ein Drittel der in der Biomasse enthaltenen Energie landen im Tank, der Rest wird in Form von Wärme und Strom genutzt, um den Energiebedarf des gesamten Prozesses zu decken. So entsteht das hohe CO2-Reduktionspotenzial.
Wie viel Stroh benötigt man für einen Liter Kraftstoff?
Je nach Biomasse werden 8 – 10 kg Biomasse für 1 kg Kraftstoff benötigt.
Welche Vorteile bietet bioliq® im Vergleich zu den heutigen Biokraftstoffen?
- Breites Rohstoffspektrum
- Keine Nutzungs- bzw. Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion
- Vorhandene Kraftstoff-Infrastruktur ohne Änderung nutzbar
- Keine Änderung an der Fahrzeugtechnik notwendig
- Keine Änderung der Fahrgewohnheiten (Reichweite)
- Breite Palette von Kraftstoffarten erzeugbar
- Maßschneidern („Designer-Kraftstoffe“) auf weiter entwickelte Motorentypen möglich
Was ist die Aufgabe der bioliq®-Anlage in Karlsruhe?
Die bioliq®-Pilotanlage dient der Bestimmung von Massen- und Energiebilanzen, dem Erlernen der Betriebsweise, dem Nachweis der Praxistauglichkeit und Einsatzstoffflexibilität u.a.m. Dafür steht ein Team von Ingenieuren, Mechanikern und Elektrikern als Operateuren zur Verfügung, die die Anlage rund 1000 Stunden im Jahr betreiben.
Wie kann die Land- und Forstwirtschaft von bioliq® profitieren?
Die Land- und Forstwirtschaft kann vor allem an der dezentralen Prozessstufe profitieren. Dort ist sie nicht nur Erzeuger und Lieferant der verwendeten Biomasse, sondern kann auch an der Wertschöpfung teilhaben.
Wo erhalte ich weitere Informationen zu bioliq®?
Unter www.bioliq.de
Wann gibt es bioliq®-Kraftstoff?
Mehrere Tonnen Kraftstoff wurden an der bioliq-Anlage für die Forschung erzeugt und in Anwendungstests mit Partnern aus der Automobilindustrie erfolgreich erprobt. . Herstellung im Tonnenmaßstab (reFuels (https://www.refuels.de/index.php))
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