Entwicklung nachhaltiger Schiffskraftstoffe

EU-Forschungsprojekt IDEALFUEL ist gestartet

Hardware-in-the-Loop-Prüfstand zur Qualifizierung von Brenn- und Kraftstoffen.

In einem EU-finanzierten Forschungsprojekt strebt ein internationales Konsortium die Entwicklung neuer Produktionsmethoden für nachhaltige Schiffkraftstoffe an, die Schweröle in der Schifffahrt ersetzen sollen. Der Einsatz von Schwerölen, die große Mengen an Schwefel enthalten, führt zur Emission von Treibhausgasen und anderen schädlichen Substanzen. Im Projekt IDEALFUEL wollen die Partner neue, effiziente und kostengünstige Methoden zur Herstellung schwefelarmer Schweröle aus holzbasierter Non-Food-Biomasse entwickeln, um nachhaltige Alternativen zu schaffen. Die OWI Science for Fuels gGmbH und TEC4FUELS GmbH sind als Forschungspartner an dem Projekt beteiligt.

Obwohl sauberere Kraftstoffe zur Verfügung stehen, entscheiden sich viele Unternehmen aufgrund ihrer niedrigen Kosten für Schweröle. Schweröle sind jedoch in den nationalen Gewässern vieler Länder verboten. Darüber hinaus strebt die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (International Maritime Organisation, IMO) ein Verbot ihrer Verwendung in arktischen Gewässern an. Aufgrund der Umweltbedenken und der nationalen und internationalen Vorschriften im Zusammenhang mit fossil basierten Schwerölen besteht ein erheblicher Bedarf an saubereren, erneuerbaren und ökonomischen Alternativen für die maritime Industrie.

Lignin ist der Schlüssel

Ziel von IDEALFUEL ist die Entwicklung von Methoden zur Umwandlung holziger Materialien wie Sägemehl und Holzspänen in nachhaltige Schiffsbrennstoffe. Ihr Ansatz dreht sich um die Umwandlung von Lignin – dem Polymer, das in den Strukturmaterialien von Pflanzen und Bäumen vorkommt – aus trockenem Pflanzenmaterial (auch als lignozellulosehaltige Biomasse bekannt) in erneuerbare Brennstoffe.

Um das Ziel zu erreichen, plant das IDEALFUEL-Konsortium die Entwicklung eines effizienten und kostengünstigen zweistufigen chemischen Verfahrens. Im ersten Schritt wird Lignin aus lignozellulosehaltiger Biomasse in Form von rohem Ligninöl (Crude Lignin Oil, CLO) extrahiert, wobei ein fester Zellulosewerkstoff zurückbleibt, der in der Papierindustrie verwendet oder sogar in Ethanol umgewandelt werden kann. Im zweiten Schritt wird das Ligninöl durch einen Niedertemperatur-Hydrodeoxygenierungsprozess zu einem biogenen Schwerbrennstoff veredelt, der in Kombination mit traditionellen fossilen Brennstoffen in einer Brennstoffmischung verwendet werden kann.

Die Forschungsaufgaben von OWI Science for Fuels und TEC4FUELS liegen in der Qualitätssicherung des neuen Kraftstoffs, insbesondere im Hinblick auf die Betriebssicherheit der Motoren. Dazu untersuchen und bewerten sie die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Bio-Schweröls für Schiffsanwendungen, die Kompatibilität dieses Lignin-basierten Kraftstoffs mit Schiffsmotoren, die Lagerfähigkeit und das Alterungsverhalten des Kraftstoffs, seine Verträglichkeit mit kraftstoffführenden Materialien und Komponenten sowie dem Motoröl. Nicht zuletzt sind auch Gesundheits-, Umwelt- und Sicherheitsaspekte Gegenstand der Untersuchung.

Umfassende Zusammenarbeit

IDEALFUEL ist eine breit angelegte Zusammenarbeit, die sich um die gesamte Wertschöpfungskette von der Herstellung von CLO bis zum Endverbraucher kümmert. IDEALFUEL wird von der Eindhoven University of Technology koordiniert und umfasst Teilnehmer aus vier Ländern. Die Teilnehmer sind Vertoro B.V. (NL), Tec4Fuels GmbH (DE), Bloom Biorenewables Ltd (CH), Uniresearch B.V. (NL), Winterthur Gas & Diesel Ltd. (CH), GoodFuels (NL), thyssenkrupp Marine Systems GmbH (DE), OWI Science for Fuels gGmbH (DE), Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spanish Research Council, CSIC) (ES) and Varo Energy Netherlands B.V. (NL).

Dieses Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union unter dem Förderbescheid Nr. 883753 finanziert.

Tec4Fuels ist ein Kompetenzzentrum für konventionelle und alternative Brenn-, Kraft-, Treib- und Schmierstoffe (Fuels) und deren Anwendung in bestehenden und neuen Technologien. Tec4Fuels erbringt Dienstleistungen in der Forschung und Entwicklung von technischen Komponenten und Produkten, Systemen und Energieträgern sowie deren Anwendung im Energiemarkt für Fuels. Dies umfasst die Entwicklung und Durchführung von realitätsnahen Hardware-in-the-Loop (HiL) -Prüfverfahren zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit und Leistung von Anwendungstechnologien und Kraftstoffen. Das Ziel der Untersuchungen ist in der Regel die Optimierung der Betriebssicherheit und Lebensdauer technischer Komponenten und Systeme.

TEC4FUELS unterstützt seine Kunden auf folgenden Gebieten:
– Test- und Prüfverfahren
Entwicklung spezieller HiL-Systeme und Durchführung von HiL-Prüfverfahren zur Qualitätssicherung technischer Komponenten sowie konventioneller und alternativer Brenn-, Kraft-, Treib- und Schmierstoffe
– Kraftstoff-Check für Netzersatzanlagen
Überwachung der Qualität von Kraftstoffvorräten in Netzersatzanlagen (Notstromaggregaten) zur Erhaltung der Verfügbarkeit und Betriebssicherheit
– Technisches Consulting
Beratung in grundlegenden Fragen des Innovationsmanagements über die Vor-, Konzept- und Serienentwicklung bis hin zum Aftersales

Kontakt
TEC4FUELS GmbH
Michael Ehring
Kaiserstr. 100
52134 Herzogenrath
02407/ 55830-15
michael.ehring@tec4fuels.com
http://www.tecfuels.com