© MAN Energy Solutions

Mit der revolutionären Reise der ElbBlue im Jahr 2021 hat MAN Energy Solutions bewiesen, dass LNG-Motoren auch mit grünen Kraftstoffen aus Power-to-X oder mit einem Kraftstoffmix betrieben werden können.

Nachhaltigkeit 27.07.2022

Zu Lande, zu Wasser und in der Luft: nachhaltige Antriebstechnologien made in Bavaria

Allein der Straßenverkehr ist für etwa 18 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Aus diesem Grund arbeitet die bayerische Automobilindustrie intensiv an der Entwicklung und Einführung nachhaltiger Antriebstechnologien. Diese reichen von Gas- über Hybrid- bis hin zu vollelektrischen Antrieben, die gemeinsam zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen.

 


Die Innovationsfähigkeit bewegt sich in Bayern allerdings nicht nur auf der Straße weiter; die bayerischen Unternehmen sowie Forschungs- und Entwicklungszentren denken weiter. Der Luft- und Seeverkehr trägt insgesamt 7 Prozent zu den weltweiten Treibhausgasemissionen bei, folglich sind auch in diesen Bereichen sauberere Antriebstechnologien erforderlich.

Ein Containerschiff, welches mit Wasserstoff über den Ozean fährt? Oder ein Transatlantikflugzeug, das mit etwas anderem als Kerosin betrieben wird? Autos hingegen, die mit alternativen Kraftstoffen betrieben werden, sind keine Seltenheit mehr, bei anderen Fortbewegungsmittelen sind die genannten Szenarien immer noch schwer vorstellbar. Doch Bayerische Unternehmen und Forschungs- und Entwicklungsteams stellen sich diesen Herausforderungen.

 

Wegbereiter der maritimen Energiewende

 

Die MAN Energy Solutions SE (MAN ES) in Augsburg hat bereits vor zehn Jahren den ersten großen Schritt in Richtung maritime Energiewende vollbracht. Inzwischen bietet das Unternehmen ein umfangreiches Portfolio an grünen Treibstoffen für unterschiedliche Schiffstypen – von flüssigem Erdgas (LNG) über Methanol bis hin zu Wasserstoff. Auf Grund dieser frühen Bemühungen hat MAN bereits viele bahnbrechende Projekte auf den Weg gebracht, die bereits heute zu einer deutlichen Reduzierung der Emissionen beitragen.

Ein Beispiel ist ElbBlue, das als erstes Containerschiff der Welt mit synthetischem Erdgas befüllt wurde. Auf der Fahrt vom deutschen Hafen Brunsbüttel bei Hamburg nach Sankt Petersburg hatte es rund 20 Tonnen synthetisches Erdgas (Synthetic Natural Gas, SNG) im Tank, welches zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien stammt. Das Ergebnis: Die Senkung der CO2-Emission um 56 Tonnen. Mit dieser revolutionären Reise hat MAN ES bewiesen, dass LNG-Motoren auch mit grünen Kraftstoffen aus Power-to-X oder einem Kraftstoffgemisch betrieben werden können.  

MAN Energy Solutions wird auch für den Antrieb des ersten großen klimaneutralen Containerschiffs der Reederei A.P. Moller-Maersk verantwortlich sein. Dessen Motoren werden ausschließlich mit grünem Methanol betrieben.

 

Wasserstoff als neuer Kraftstoff für die maritime Industrie

 

Wasserstoff ist ein weiterer zukünftiger Treibstoff für die maritime Industrie. Da dieser in großen Mengen schwer zu transportieren ist, hat Freudenberg in seinem Entwicklungszentrum in München ein Brennstoffzellensystem für den maritimen Bereich entwickelt. Dabei wird ein sogenannter Upstream-Methanol-Reformer genutzt, welcher den Einsatz von klimaneutralen Kraftstoffen mit höherer Energiedichte ermöglicht.

Die erwähnten Brennstoffzellensystemen werden derzeit von der Firma Freudenberg getestet. Bereits vor 2030 könnten die ersten Schiffe, ausgestattet mit einem Hybridsystem aus Brennstoffzellen und Batterien, ihre Fahrt aufnehmen. Am Standort München hat die Firma Freudenberg im Jahr 2021 ein zweites Entwicklungszentrum eröffnet, das sowohl an der Produktentwicklung als auch an der Fertigungstechnologie arbeitet.

 

© DLR

Integration des Wasserstoffantriebs in Flugzeuge: Der Brennstoffzellen-Antriebsstrang der MTU Aero Engine wird mit einer DO228 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) getestet.

Die Startbahn in eine grünere Zukunft

 

Wasserstoff ist auch in der Luftfahrt einer der großen Hoffnungsträger, wenn es um nachhaltige und klimafreundliche Kraftstoffe geht, die in Zukunft sogar einen nahezu emissionsfreien Flug ermöglichen.

Zwar kann die Luftfahrtindustrie von den Entwicklungen in der Automobilindustrie profitieren. Die Optimierung von Brennstoffzellen und Wasserstofftanks für den Flugbetrieb bleibt jedoch eine Herausforderung, die am besten in enger Zusammenarbeit von F&E-Einrichtungen und Industrie gemeistert wird.

So arbeitet die MTU Aero Engines in München in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) daran, den ökologischen Fußabdruck in der Luftfahrt zu minimieren. Derzeit wird ein speziell für Flugzeuge ausgelegter Brennstoffzellen-Antriebsstrang entwickelt, der in einem Flugversuch mit einer DLR-eigenen Dornier 228 getestet werden soll.

Darüber hinaus untersuchen MTU-Ingenieure die direkte Wasserstoffverbrennung und kooperieren mit weiteren Forschungsinstituten wie dem Bauhaus-Luftfahrt, einem Thintank aus München, bei nachhaltigen alternativen Kraftstoffen.

Wie sich die neuen Komponenten am besten in das Flugzeug integrieren lassen, ist ebenfalls eine schwierige Herausforderung. Denn selbst bei minus 253 Grad Celsius hat der Wasserstoff bei gleichem Energiegehalt ein viermal größeres Volumen als herkömmliches Kerosin. Der Schlüssel dazu sind leichte Tanksysteme, die so platziert sind, dass der zusätzliche Luftwiderstand minimiert wird.


Diese Beispiele zeigen, dass die Energiewende sowohl in der Schifffahrt als auch in der Luftfahrt auf einem guten Weg ist. Technologien zur Verringerung der CO2-Emissionen gibt es bereits heute – und viele Innovationsprojekte sind bereits in der Pipeline. Auch dank branchenübergreifender Innovation made in Bavaria.  

Erfahren Sie mehr über Cross-Industry-Innovationen im Bereich Mobility in unserem Webspecial.