Shell startet 24-kW-e-SAF-Co-Elektrolyse-Pilotprojekt in den Niederlanden
de.wedoany.com-Bericht: Am 15. September starteten Shell Global Solutions, das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Fraunhofer IKTS) und AVL ein gemeinsames Forschungs- und Entwicklungsprogramm für Kraftstoffe der nächsten Generation auf Strombasis (Power-to-Liquid, PTL). Auf dem Shell Energy Transition Campus Amsterdam soll ein integriertes Pilotprojekt errichtet und betrieben werden, das aus Kohlendioxid und kohlenstoffarmem Strom synthetischen Flugkraftstoff (e-SAF) herstellt. Die Kooperationsdauer beträgt 4 Jahre, die Pilotversuche sollen vor Ende dieses Jahrzehnts abgeschlossen sein.
Die Kernanlage des Projekts ist eine 24-kW-Anlage zur Festoxid-Co-Elektrolyse (SOEC), die an die bestehende Fischer-Tropsch-Pilotanlage von Shell angeschlossen wird. Der vollständige Prozess umfasst Hochtemperatur-Co-Elektrolyse, Membrantrennung, Fischer-Tropsch-Synthese und Abgasnutzung. Durch die SOEC werden Wasserdampf und Kohlendioxid gleichzeitig in Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgewandelt, wodurch direkt das für die nachfolgende Fischer-Tropsch-Synthese erforderliche Synthesegas entsteht.
Fraunhofer IKTS ist für die Bereitstellung der Festoxid-Co-Elektrolysetechnologie verantwortlich. Das SOEC-Verfahren arbeitet bei Temperaturen über 750 °C, kann im Co-Elektrolysebetrieb gleichzeitig Wasserdampf und Kohlendioxid verarbeiten und direkt Synthesegas erzeugen. Die vorhandenen SOE-Stacks des Instituts wurden bereits in Langzeit-Laborversuchen validiert und weisen eine Leistungsdegradation von weniger als 0,5 %/1000 Stunden auf. Derzeit wird die automatisierte Stack-Produktion im industriellen Maßstab sowie die Modularisierung der Technologie vorangetrieben.
AVL ist für die Elektrolysesystemtechnik und Systemintegration verantwortlich, während Shell das Shell-XTL-Verfahren und die bestehende Fischer-Tropsch-Pilotanlage einbringt. Der Shell-XTL-Pfad umfasst Technologien zur Synthesegasumwandlung und zur Verarbeitung flüssiger Kohlenwasserstoffe. Die bestehende Fischer-Tropsch-Pilotanlage wurde zuvor für die kommerzielle Entwicklung des GTL-Verfahrens genutzt. In diesem Projekt wird das 24-kW-SOEC-Modul direkt an diese Pilotplattform angeschlossen, um den gesamten Prozess aus Co-Elektrolyse, Gasreinigung, Synthesegasaufbereitung und Flüssigkraftstoffsynthese im Verbund zu testen.
Das bestehende SAF-Forschungs- und Entwicklungssystem von Fraunhofer IKTS umfasst bereits eine 12-kW-Container-Demonstrationsanlage zur Validierung des kombinierten Verfahrens aus Co-Elektrolyse und Fischer-Tropsch-Synthese sowie analytische Methoden für Katalysatoren und Produkte mit über 350 Komponenten. Das 24-kW-Projekt wird die Elektrolysekapazität weiter skalieren und mit dem bestehenden Fischer-Tropsch-System von Shell eine vollständige Pilotkette bilden.
Das Projekt wird vom niederländischen DEI-Energieinnovationsprogramm unterstützt und trägt die Projektnummer DEI1250051. Die drei Partner planen, durch vierjährige Betriebstests Daten zur SOEC-Haltbarkeit, Systemintegration, Energieeffizienz, Membrantrennung, Abgasrückführung und Fischer-Tropsch-Synthese zu gewinnen. Die Testphase soll vor 2030 abgeschlossen werden, die industrielle Kommerzialisierung ist für das nächste Jahrzehnt vorgesehen.
