SunDiesel Kraftstoff aus Biomasse - Daimler
SunDiesel Kraftstoff aus Biomasse - Daimler
SunDiesel Kraftstoff aus Biomasse - Daimler
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<strong>SunDiesel</strong><br />
<strong>Kraftstoff</strong> <strong>aus</strong> <strong>Biomasse</strong>
2 ????Was ist <strong>SunDiesel</strong> 3<br />
Nachhaltige Mobilität.<br />
Verbrennungs motoren werden bis<br />
zur breiten Verfügbarkeit emissionsfreier<br />
Antriebe die wichtigsten<br />
automobilen Antriebe bleiben.<br />
Deshalb arbeiten wir intensiv daran,<br />
den Verbrauch und die Emissionen<br />
zu reduzieren. Wir optimieren ständig<br />
unsere Motoren und Fahrzeuge,<br />
treiben aber auch die Entwicklung<br />
von neuen, sauberen <strong>Kraftstoff</strong>en<br />
voran. <strong>SunDiesel</strong> ist ein synthetischer<br />
<strong>Kraftstoff</strong> <strong>aus</strong> <strong>Biomasse</strong> und ein<br />
wichtiges Element unserer Roadmap<br />
zur nachhaltigen Mobilität.<br />
<strong>SunDiesel</strong>: Sauberer <strong>Kraftstoff</strong><br />
für Verbrennungsmotoren<br />
Die <strong>Daimler</strong>-Roadmap zur nachhaltigen Mobilität:<br />
Konsequente<br />
Optimierung unserer<br />
Fahrzeuge mit<br />
Verbrennungsmotor<br />
Der <strong>Kraftstoff</strong>verbrauch und die Emissionen<br />
von Verbrennungsmotoren müssen<br />
schnell und umfassend reduziert werden.<br />
Dies ist nicht nur vor dem Hintergrund der<br />
CO 2-Diskussion geboten, sondern auch<br />
angesichts der begrenzten Verfügbarkeit<br />
fossiler <strong>Kraftstoff</strong>e. Um die Abhängigkeit<br />
von nicht nachwachsenden Energieträgern<br />
zu verringern, setzen wir uns aktiv für<br />
alternative <strong>Kraftstoff</strong>e ein. Diese können<br />
einen großen Beitrag zu umweltgerechten<br />
Fahrzeugen leisten und sind daher<br />
für <strong>Daimler</strong> ein wichtiger B<strong>aus</strong>tein der<br />
Roadmap zur nachhaltigen Mobilität.<br />
Der <strong>aus</strong> unserer Sicht vielversprechendste<br />
neue <strong>Kraftstoff</strong> für Verbrennungsmotoren<br />
ist <strong>SunDiesel</strong>. <strong>SunDiesel</strong> wird <strong>aus</strong><br />
nachwachsenden Rohstoffen synthetisch<br />
hergestellt, verbrennt schadstoffarm,<br />
hat eine hervorragende CO 2-Bilanz und<br />
kann ohne technische Umrüstung bei<br />
allen Dieselmotoren eingesetzt werden.<br />
Weitere<br />
Effizienzsteigerung<br />
durch<br />
Hybridisierung<br />
Emissionsfreies<br />
Fahren mit Brennstoffzellen-<br />
und<br />
Batteriefahrzeugen<br />
Energien für die Zukunft:<br />
Saubere <strong>Kraftstoff</strong>e Energien für<br />
für Verbrennungs- emissionsfreies<br />
motoren Fahren
4<br />
Biomass-to-Liquids: Sprit <strong>aus</strong> Holz<br />
<strong>SunDiesel</strong> zählt zu den Biokraftstoffen<br />
der zweiten Generation (Biomassto-Liquids,<br />
BTL). Im Unterschied zu<br />
Biokraftstoffen der ersten Generation,<br />
wie Bioethanol oder dem bekannten<br />
Biodiesel (Rapsölmethylester, RME),<br />
nutzen BTL-<strong>Kraftstoff</strong>e die gesamte <strong>Biomasse</strong>.<br />
Verwendet wird die ganze Pfl anze<br />
mit Stumpf und Stiel: Jede Faser vom<br />
Strohstängel bis zum Fruchtkörper, von<br />
der Baumwurzel bis zum Wipfel.<br />
Der fl ächenbezogene <strong>Kraftstoff</strong>ertrag<br />
erhöht sich dadurch um ein Vielfaches.<br />
<strong>SunDiesel</strong> kann nicht nur <strong>aus</strong> speziell<br />
angebauten Energiepfl anzen hergestellt<br />
werden, sondern auch <strong>aus</strong> Reststoffen<br />
<strong>aus</strong> der Land- und Forstwirtschaft, die<br />
nicht mit der Nahrungsmittelproduktion<br />
konkurrieren.<br />
Bei der Verbrennung von <strong>SunDiesel</strong><br />
gelangt nur wenig zusätzliches, durch<br />
den Herstellungsprozess verursachtes,<br />
CO 2 in die Atmosphäre. Die CO 2-Bilanz<br />
bleibt abgesehen von der für die<br />
<strong>SunDiesel</strong>-Herstellung verbrauchten<br />
Energie nahezu neutral, da das bei der<br />
Verbrennung frei werdende CO 2 zuvor<br />
von der Pfl anze durch Photosynthese<br />
assimiliert wurde. Im Vergleich zu<br />
herkömmlichem Dieselkraftstoff werden<br />
bei der Verbrennung von <strong>SunDiesel</strong> bis<br />
zu 95 Prozent weniger CO 2 freigesetzt.<br />
5
6 7<br />
<strong>SunDiesel</strong>: Zukunft eingebaut<br />
<strong>SunDiesel</strong> ist ein neuer, synthetischer<br />
„Designer-<strong>Kraftstoff</strong>“. Das bedeutet, dass<br />
seine Eigenschaften in einem bestimmten<br />
Rahmen maßgeschneidert werden können.<br />
Der neue synthetische Biokraftstoff ist zum<br />
Beispiel völlig schwefel- und aromaten frei<br />
und damit der reinste Diesel kraftstoff,<br />
den es je gab.<br />
<strong>SunDiesel</strong> ist kompatibel mit allen<br />
Dieselmotoren in Pkw und Nutzfahrzeugen.<br />
Herkömmlicher Dieselkraftstoff lässt<br />
sich einfach durch <strong>SunDiesel</strong> ersetzen.<br />
Zu 100 Prozent oder in beliebiger<br />
Beimischung. Daher kann auch die<br />
bestehende Tankstellen-Infrastruktur<br />
ohne aufwändige Erweiterungen<br />
weiter genutzt werden.
8<br />
<strong>Daimler</strong> ist seit Oktober 2007<br />
am Hersteller von <strong>SunDiesel</strong>,<br />
der Firma Choren, beteiligt.<br />
Durch diese Beteiligung können<br />
wir uns aktiv in den Entwicklungsprozess<br />
von regenerativen Energien<br />
einbringen, frühzeitig wichtige<br />
Erkenntnisse über biogene <strong>Kraftstoff</strong>e<br />
generieren und die neuen<br />
<strong>Kraftstoff</strong>e weiterhin in den eigenen<br />
Motoren und Fahrzeugen testen.<br />
Kooperationen für die Zukunft<br />
Antriebsstategie 9<br />
Als Pionier des Automobilb<strong>aus</strong> hat <strong>Daimler</strong><br />
den Anspruch, die Entwicklung von<br />
sauberen <strong>Kraftstoff</strong>alternativen für<br />
Verbrennungsmotoren voranzutreiben.<br />
Um das Potenzial dieser <strong>Kraftstoff</strong>e<br />
konsequent zu erschließen, kooperieren<br />
wir bereits seit 2002 mit dem Biokraftstoffhersteller<br />
Choren, der Volkswagen AG<br />
und dem Mineralölkonzern Shell.<br />
Darüber hin<strong>aus</strong> sind wir Gründungsmitglied<br />
der „Alliance for Synthetic Fuels in<br />
Europe“ (ASFE). Gemeinsam mit Bosch,<br />
Renault, Volkswagen, Sasol Chevron<br />
und Royal Dutch Shell treiben wir die Entwicklung<br />
und Nutzung von synthetischen<br />
<strong>Kraftstoff</strong>en in Europa für eine verbesserte<br />
Energieeffi zienz und positive Ökobilanz<br />
voran.
10<br />
So wird <strong>aus</strong> <strong>Biomasse</strong> <strong>SunDiesel</strong><br />
Der Biomass-to-Liquids <strong>Kraftstoff</strong><br />
<strong>SunDiesel</strong> wird in einem zweistufi gen<br />
Prozess <strong>aus</strong> nachwachsenden Rohstoffen<br />
gewonnen. Durch thermochemische<br />
Umwandlung entsteht ein Synthesegas,<br />
das durch anschließende Synthese<br />
in Dieselkraftstoff umgewandelt wird.<br />
Für die <strong>SunDiesel</strong>-Herstellung wird<br />
<strong>aus</strong>schließlich <strong>Biomasse</strong> im Sinne der<br />
deutschen <strong>Biomasse</strong>verordnung<br />
verwendet. Rohstoffe, die durch Raubbau<br />
an der Natur erzeugt wurden, werden<br />
nicht eingesetzt. Genutzt werden<br />
beispielsweise Holzabfälle <strong>aus</strong> der<br />
Forstwirtschaft, Ausputzgetreide,<br />
Energiegetreide, Sägewerksreststoffe<br />
und Strohbriketts.<br />
Die eingesetzte <strong>Biomasse</strong> ist in großen<br />
Mengen verfügbar und steht nicht in<br />
Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion.<br />
11
12<br />
Stufe 1: Carbo-V ®<br />
Im ersten Prozessschritt wird<br />
<strong>aus</strong> der zer kleinerten,<br />
gereinigten und getrockneten<br />
<strong>Biomasse</strong> ein energiereiches<br />
Synthesegas gewonnen –<br />
im Wesentlichen eine Mixtur<br />
<strong>aus</strong> Kohlenmonoxid und<br />
Wasserstoff. Für diese <strong>Biomasse</strong>vergasung<br />
hat Choren<br />
das Carbo-V ® -Verfahren<br />
entwickelt:<br />
Niedertemperaturvergasung:<br />
Durch Verschwelung wird die<br />
<strong>Biomasse</strong> bei ca. 500° C in<br />
teerhaltiges Gas und Biokoks<br />
zerlegt.<br />
Hochtemperaturvergasung:<br />
Oberhalb des Ascheschmelzpunktes<br />
werden die unerwünschten<br />
Kohlenwasserstoffe vorwiegend<br />
in CO und H 2 umgewandelt.<br />
Es entsteht ein teerfreies Gas.<br />
Endotherme<br />
Flugstromvergasung:<br />
Der zu Brennstaub gemahlene<br />
Biokoks wird in das heiße<br />
Vergasungsmittel ein geblasen.<br />
Der Brennstaub reagiert dabei<br />
endotherm mit dem Vergasungsmittel<br />
im Vergasungs reaktor<br />
zu Synthesegas.<br />
Gewinnung von <strong>SunDiesel</strong> <strong>aus</strong> <strong>Biomasse</strong><br />
<strong>Biomasse</strong><br />
NTV<br />
HTV<br />
Stufe 2: Fischer-Tropsch-Synthese<br />
Die Fischer-Tropsch (FT)-<br />
Synthese wandelt das durch<br />
das Carbo-V ® -Verfahren<br />
entstandene Synthesegas in<br />
<strong>Kraftstoff</strong> um. Die reaktiven<br />
Bestandteile des Synthesegases<br />
(CO und H 2) reagieren<br />
an einem Katalysator<br />
zu Kohlenwasserstoffen.<br />
Aus diesem Kohlenwasserstoffgemisch<br />
wird durch<br />
Fraktionierung neben Naphtha<br />
<strong>SunDiesel</strong> mit einer hohen<br />
Cetanzahl als Hauptprodukt<br />
gewonnen.<br />
Rekuperator Gaswäsche<br />
Gaskonvertierung<br />
Staub<strong>aus</strong>haltung<br />
Prozess 13<br />
Durch zusätzliches Hydrocracking<br />
kann das als Nebenprodukt<br />
anfallende Wachs<br />
zu weiterem Dieselkraftstoff<br />
verarbeitet werden.<br />
Das Fischer-Tropsch-Verfahren<br />
wurde bereits Anfang des<br />
20. Jahrhunderts von den<br />
deutschen Chemikern Franz<br />
Fischer und Hans Tropsch<br />
entwickelt.<br />
FT-Synthese<br />
Upgrading<br />
Quelle: Choren
14<br />
<strong>SunDiesel</strong> wird Realität<br />
<strong>SunDiesel</strong> in der Praxis<br />
Das Biokraftstoff-Unternehmen Choren<br />
betreibt am Standort Freiberg die<br />
weltweit erste kommerziell betriebene<br />
BTL-Anlage im industriellen Maßstab.<br />
Diese soll ab 2008 jährlich circa 18 Mio.<br />
Liter BTL-<strong>Kraftstoff</strong> produzieren. Damit<br />
kann beispielsweise der Jahresbedarf<br />
von bis zu 15.000 Fahrzeugen gedeckt<br />
werden. Das Unternehmen plant zudem,<br />
eine erste industrielle Großanlage<br />
mit einer Produktionskapazität von etwa<br />
250 Mio. Liter im Jahr zu errichten.<br />
Schon mehrfach demonstrierte <strong>Daimler</strong><br />
auf der „Michelin Challenge Bibendum“ –<br />
dem weltweit bedeutendsten Wettbewerb<br />
für umweltverträgliche Fahrzeuge –<br />
den Beitrag, den synthetische <strong>Kraftstoff</strong>e<br />
der zweiten Generation bereits heute<br />
zur nachhaltigen Mobilität leisten können.<br />
15
16 17<br />
– <strong>SunDiesel</strong>...<br />
– – ist ein <strong>Kraftstoff</strong> <strong>aus</strong><br />
erneuerbarer <strong>Biomasse</strong><br />
– verwertet die eingesetzte<br />
<strong>Biomasse</strong> nahezu vollständig<br />
– ist weitgehend CO 2-neutral<br />
– ist kompatibel mit allen<br />
Dieselmotoren<br />
– benötigt keine neue<br />
Tankstellen-Infrastruktur<br />
<strong>SunDiesel</strong>: Zahlen, Fakten, Potenziale<br />
Verfügbarkeit. Die Ressource<br />
„<strong>Biomasse</strong>“ ist nahezu unerschöpfl<br />
ich verfügbar. Nach<br />
einer Studie der Deutschen<br />
Energie-Agentur GmbH ist in<br />
Deutschland <strong>aus</strong>reichend <strong>Biomasse</strong><br />
für die großtechnische<br />
BTL-Produktion vorhanden, die<br />
zur Deckung von 20 Prozent<br />
des heutigen und bis zu 35 Prozent<br />
des <strong>Kraftstoff</strong>verbrauchs<br />
im Jahr 2030 <strong>aus</strong>reicht.<br />
Effi zienz. Im Vergleich zu<br />
Biodiesel (Rapsölmethylester,<br />
RME) erzielt BTL mit knapp<br />
4.000 Litern pro Hektar eine<br />
etwa dreimal höhere Ausbeute<br />
an <strong>Kraftstoff</strong>. Durch die Weiterentwicklung<br />
der Energiepfl anzen<br />
und durch die Zuspeisung<br />
von regenerativ hergestelltem<br />
Wasserstoff ist sogar eine<br />
10fach höhere Ausbeute<br />
möglich.<br />
Unabhängigkeit. Durch den<br />
hohen <strong>Kraftstoff</strong>ertrag pro<br />
Flächeneinheit und die breite<br />
Rohstoffbasis kann <strong>SunDiesel</strong><br />
erheblich zur Substitution<br />
fossiler Brennstoffe und<br />
zur Verringerung von Energieimporten<br />
beitragen.<br />
Produktion. Die geplanten<br />
Anlagen zur Produktion von<br />
Sundiesel können energieautark<br />
betrieben werden.<br />
Dies verbessert sowohl den<br />
Netto-Energieertrag als<br />
auch die Treibh<strong>aus</strong>gasbilanz.<br />
Emissionen. Der Partikel<strong>aus</strong>stoß<br />
eines Dieselmotors<br />
kann durch den Einsatz von<br />
<strong>SunDiesel</strong> um bis zu 50 Prozent<br />
und der von Kohlenwasser -<br />
stoffen und Kohlenmonoxid um<br />
bis zu 90 Prozent reduziert<br />
werden.<br />
Kompatibilität. <strong>SunDiesel</strong><br />
kann in jedem Diesel-Pkw oder<br />
-Nutzfahrzeug verwendet werden<br />
– auch in älteren Modellen. Dies<br />
ist gerade für Betreiber von<br />
Fahrzeugfl otten (Bus, Taxi) im<br />
Innenstadtbereich besonders<br />
relevant. Partikelemissionen<br />
werden so auch ohne Partikel -<br />
fi lter stark reduziert.<br />
Infrastruktur. <strong>SunDiesel</strong><br />
kann wegen der problemlosen<br />
Beimischung zu fossilem<br />
Diesel durch das bestehende<br />
Tankstellennetz vertrieben<br />
werden.<br />
Quellen:<br />
Choren Industries, <strong>Daimler</strong> AG, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
18<br />
<strong>SunDiesel</strong> ist ein wichtiger B<strong>aus</strong>tein<br />
unserer Nachhaltigkeitsstrategie.<br />
Der <strong>Kraftstoff</strong> ist nahezu CO 2-neutral,<br />
basiert auf nachwachsenden<br />
Ressourcen, verbrennt sauber und<br />
emissionsarm und kann in allen<br />
Diesel-Pkw und Diesel-Nutzfahrzeugen<br />
verwendet werden.<br />
<strong>SunDiesel</strong><br />
Dieselkraftstoff der Zukunft<br />
19
04/2008<br />
<strong>Daimler</strong> AG<br />
COM/M,<br />
Communications<br />
AG,<br />
Stuttgart, Germany<br />
www.daimler.com <strong>Daimler</strong>