Von Wilfried Schuler 

So schreibt die Betreiber Firma INERATEC in der Presse. Siehe link hier. Diese Information ist umfangreich und klar. Wir verzichten deshalb auf Wiederholungen und greifen nur einige wichtige Aussagen heraus.

Man will 8000 Tonnen Kohlendioxid jährlich zu 2500 Tonnen E-Fuels und anderen organischen Chemikalien aufarbeiten. Nicht erwähnt wird der Bedarf an Wasserstoff, den wir hier mit 1000 Tonnen schätzen. Das Kohlendioxid ist „biogen“, der Wasserstoff ein Nebenprodukt aus der benachbarten Chlor Fabrik und somit nicht biogen. Die Chlor Anlage arbeitet mit Netzstrom. Der bekanntlich zu großen Anteilen aus Kohle- und Atomkraftwerken kommt. Es ist lächerlich immer wieder Begriffe wie biogen oder ähnliche zu lesen. Es ist belanglos ob das Kohlendioxid der Atmosphäre aus der Atemluft oder einem Kamin stammt. Hier erkennt man eines der vielen subtilen Instrumente der Propaganda, die jeden an sich neutralen Text mit den hohlen Schlagworten der Klimaretter verseuchen. Fehlt nur noch der Hinweis, dass der Manager stolz auf seinen Beitrag zur Rettung des Klimas ist und sein Gehalt als Nebensache ansieht. 

Mit der Mitteilung, dass die Anlage auf Basis des Fischer-Tropsch Verfahrens arbeiten soll, kann der technische Abschnitt beginnen. 

Deutsches Patent 484 337 vom 25.7.1925 

Im typischen Jargon der Patentsprache steht dort: Als Erfinder wurden genannt: Dr. Franz Fischer, Mülheim, Dr Hans Tropsch, Essen. 

Das waren die Chemiker, die Synthesegas, eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu einem Gemisch aus Kohlenwasserstoffen oligomerisierten. Es war der Aufbruch in eine neue Welt der Organischen Chemie. Beide Herren waren Kollegen von Dr. Matthias Pier, der etwas früher mit der ähnlichen Methanolsynthese die Richtung gewiesen hatte.

Die Fischer Tropsch Synthese lieferte ab ca. 1930 große Mengen an Treib- und Schmierstoffen. Das Verfahren ist bei der Firma SASOL in Südafrika und in Katar und Malaysia bis heute von sehr großer Bedeutung. Mit seiner Hilfe werden am Golf die früher abgefackelten Begleitgase aus den Bohrlöchern in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt. SASOL dagegen stellt nach wie vor Treibstoffe aus Kohle her. Ein Relikt aus den Zeiten, als Südafrika auf dem Ölmarkt boykottiert wurde. 

Die Chemie der Fischer Tropsch Reaktion

Ungeachtet der vielen Variationen der FT Reaktion, greifen wir willkürlich einen Fall heraus. Die daraus gewonnene Erkenntnis, lässt sich leicht verallgemeinern. Es versteht sich, das in der Praxis immer ein Gemisch von Methan bis C20 Kohlenwasserstoffen anfällt. 

Hier soll Oktan, C8 H18 betrachtet werden. Lediglich ein Gedankenmodell von vielen möglichen. 

8 CO + 17 H2 »»»»»»»» C8H18 + 8 H2O 

Diese Reaktion erfordert einen speziellen Katalysator und läuft bei milden Bedingungen, 100 – 350°C, unter Drücken von maximal 10 Bar ab. Sie liefert, wie erwähnt, immer eine Mischung, die später getrennt werden muss. 

Ersetzt man bei diesem Ansatz das Kohlenmonoxid durch Kohlendioxid, findet keine Reaktion statt. Im CO2 befindet sich der Kohlenstoff im Zustand eines energetischen Minimums. Er kann nur noch mit sehr energischen Mitteln zur Reaktion veranlasst werden. Eines dieser Mittel ist die reverse Wassergas Shift Reaktion. 

CO2 + H2 »»»»»»» CO + H2O 

Diese läuft bei ca 1000°C ab, wird dem FT Prozess vorgeschaltet und macht ihn erst möglich, da sie das inerte CO2 in reaktionsfähiges Kohlen-monoxid umwandelt. Auch hier sind Katalysatoren im Einsatz.

Wenn man beide Reaktionen zusammenfasst ergibt sich das folgende Formel Schema: 

8 CO2 + 8 H2 »»»»»» 8 CO + 8 H2O (Reverse Wassergas Shift) 
8 CO + 17 H2 »»»»»» C8H18 + 16 H2O ( Fischer Tropsch) 

Man erkennt, dass aus 8 + 17 = 25 Mol H2 ein Mol Oktan gebildet wird. Dazu 16 Mol Wasser als Nebenprodukt. Der Austausch des CO durch CO2 lässt den Verbrauch von Wasserstoff von 17 auf 25 Mol anwachsen, das ist eine Zunahme von fast 50%. Da der Heizwert von Kohlenwasserstoffen zu ca. 40% vom Wasserstoffanteil determiniert wird, ist man darauf angewiesen, möglichst viel Wasserstoff im Endprodukt zu fixieren und nicht als Abfall zu verlieren. Das allerdings geschieht, wenn man von Kohlenmonoxid, wie beim klassischen Verfahren, auf Kohlendioxid wechselt. 

Die Energie Bilanz dieser Reaktion ist ernüchternd 

Der Wasserstoff des FT Verfahrens war früher kostengünstig aus Kohle, später Erdgas zugänglich. Das ist bei grünem Elektrolyse-Wasserstoff nicht der Fall. Analysiert man die obige Reaktionsgleichung, findet man, dass für 1 Mol Oktan, 114 g , 25 Mol Wasserstoff benötigt werden, das sind 50 g H2. Auf ein kg Oktan bezogen, sind das 439 g Wasserstoff, die wiederum 22,4 KWh elektrische Energie zu ihrer Herstellung erfordern. Ist diese Zahl schon ernüchternd, so verschlimmert sich das Bild im Laufe des Verfahrens noch wesentlich. 

Man erhält in der Praxis kein reines Oktan sondern eine Mischung aus 15 oder mehr Substanzen. Deren Trennung ist aufwändig und geht nicht ohne merkliche Verluste ab. Wohlweislich sind in der Pressenotiz keine Details beschrieben. Qualität und Quantität der Produkte bleiben im Dunkel. Einiges endet auch in der Abfallverbrennung.

Der Energie Bedarf für die Beschaffung des Kohlendioxids und der Umfang der beigestellten Prozessenergie bleiben in der Pressenotiz unerwähnt. Um in einem Verfahren 1000°C zu erreichen ist ein substantieller Energieeintrag nötig, dessen Quelle hier diskret verschwiegen wird. Siehe Fußnote. Der bereits ermittelte feststehende Wert von 22,4 KWh/kg an Prozessenergie wird in der Endabrechnung auf über 30 KWh/kg, möglicherweise 40 KWh/kg anwachsen. Die E-Fuels ragen aus den grünen Ideen durch ihre extrem schlechte Energiebilanz heraus. Eine Aktion zur Vernichtung von Ressourcen und Kapital, die seit Jahren abläuft und in der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt ist. Den aufmerksamen Medien sei Dank. 

Zur Energiebilanz einer E-Fuel Anlage im Allgemeinen 

Sehr auffällig ist der exorbitante Wasserstoffverbrauch des Verfahrens.

Aus den weiter oben genannten Daten kann man entnehmen, dass 64% des eingesetzten Wasserstoffs zu Wasser, also zu Abfall werden. Dieses Phänomen ist inhärent. Es widersteht den üblichen Effizienzbemühungen und macht jede E-Fuel Anlage zu einem Energie Grab. Zur Wiederholung die Habeck Mantra: „Es funktioniert im Kleinen nicht, aber wir hoffen, dass es im Großen besser wird.“ Geradezu albern klingen die klugen Sprüche in Interviews, man müsse das Verfahren „skalieren“ um es zu verbessern und zu verbilligen. Vergrößerter Unfug bleibt Unfug. Im Gegenteil. Der Sachkundige weiß, dass dabei die Gefahr besteht, dass die Dinge erst recht außer Kontrolle geraten. 

In Zahlen ausgedrückt entstehen aus 51 KWh, die in die Elektrolyse eingespeist werden 33,1 KWh, die in einem kg Wasserstoff enthalten sind. Von diesen 33,1 KWh werden 64% zum Abfallprodukt Wasser. Es kommen von 51 KWh folglich nur 11,9 KWh/kg im Rohprodukt an. Dann folgt noch die verlustreiche Aufarbeitung. Wie bereits oben gesagt wird man etwa 40 KWh/kg Prozessenergie für E-Fuel benötigen. Dem stehen Heizwerte des Fertigproduktes von 11-13 KWh/kg gegenüber. Ein schon lächerliches Missverhältnis, das weitere Aktivitäten mit E-Fuels fragwürdig machen sollte. Würde man versuchen die zusätzliche, zur Verschwendung bestimmte Energie aus Wind zu gewinnen, würde der Weltmarkt für Kupfer, Stahl und Zement außer Kontrolle geraten. 

Die Königsklasse der E-Fuels 

Das sind die Projekte die das benötigte Kohlendioxid aus der Luft gewinnen wollen. Traumfabriken in denen Kerosin aus Luft und Wasser entstehen soll und gleichzeitig die Atmosphäre gereinigt wird. Edenhofer fabulierte einst zusammen mit Habeck von der planetarischen Müllabfuhr. Man merkte beiden die weit fortgeschrittene quasireligiöse Verklärung an.
Eines dieser Projekte ist nie richtig fertig gestellt worden, es werkelt verkrüppelt vor sich hin und wird demnächst verenden. (Haru Oni in Patagonien) Ein Aufsatz zu diesem Projekt ist in Arbeit.

Bei einer Anlage auf Island hat man die Effizienz der CO2 Abtrennung stark überschätzt, den Energiebedarf aber grob unterschätzt. Man macht frustriert weiter. Einstweilen, bis die Zuschüsse verbraucht sind und die Havarie nicht länger vertuscht werden kann.

Eine Firma in der Schweiz, die einst mit großen Ansprüchen auftrat, ist kürzlich insolvent geworden. Gründe, siehe oben. Man kann vermuten, dass hier auch einiges Geld an Subventionen verbrannt ist.

Da ein Energieaufwand von mindestens 10 KWh/kg abgetrenntes Kohlendioxid nicht zu vermeiden ist, sollte sich weiteres Nachdenken verbieten. Die bereits überlastete E-Fuel Idee benötigt keinen weiteren Mühlstein am Hals. Ein Gehenkter muss nicht auch noch ertränkt werden. 

Fußnote:

Man erkennt an dieser Stelle erneut das komplexe Problem der benötigten Prozessenergie. Bei einer Standard Industrieanlage befindet sich an dieser Stelle ein Erdgasbrenner. Eine umweltneutrale Anlage muss aber ihre eigene Energie bereitstellen. Kannibalismus am eigenen Erzeugnis hat leider fatale Folgen und scheidet aus. Würde man zur Energieversorgung eine separate Wasserstoffanlage errichten, käme hier die gleiche Frage auf. Also eine Hilfsanlage für die Hilfsanlage? Und was, wenn in der Nacht der Wind einschläft? Soll dann der E-Fuel Brenner anspringen? Der Leser erkennt, das in solchen Gedanken der Wahnsinn lauert. Die einzige Lösung ist das Kraftwerk jenseits des Zauns. Aus diesem Grund stehen alle Anlagen in der Nähe von Raffinerien oder sonstigen Industrieanlagen. Die einsame, autarke Anlage im Outback existiert nicht. 

Hier nochmals der Link zur Pressemeldung der Firma INERATEC: 
https://www.ineratec.de/de/news/ineratec-eroeffnet-era-one-europas-groesste-produktionsanlage-fuer-e-fuels-geht-frankfurt  

Da lachen sogar die Esel....