Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Renaissance eines Klassikers für die Sprit-Produktion

14.12.2005


Max-Planck-Institut für Kohlenforschung würdigt 80 Jahre Fischer-Tropsch-Synthese zur Treibstoff-Produktion aus Kohle


Infolge des knapper werdenden Erdöls ist weltweit das Interesse an der Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit Hilfe von Metallkatalysatoren, der so genannten Fischer-Tropsch-Synthese, wieder erwacht. Wie bereits vor mehr als 90 Jahren steht auch heute im Max-Planck-Institut für Kohlenforschung die chemische Katalyse im Zentrum der wissenschaftlichen Forschung. Am 15. Dezember soll ein Kolloquium an die beiden weltberühmten Chemiker des Instituts, Franz Fischer und Hans Tropsch, und ihre bahnbrechende Erfindung in der chemischen Katalyse vor 80 Jahren erinnern. Im Großen Hörsaal des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung, Lembkestraße 5, in Mülheim an der Ruhr spricht um 16:00 Uhr zunächst Prof. Dr. Manfred Rasch, Historiker und Leiter des Archivs der ThyssenKrupp AG, Duisburg, zum Thema "Entdeckung der Fischer-Tropsch-Synthese und die Folgen für das Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung". Danach berichtet Dr. Matthijs Senden, Forschungsleiter bei Shell Global Solutions International BV, Amsterdam, Niederlande, in seinem Vortrag "Gas to Liquids: Fischer Tropsch at work for a New Industry" über die heutige großtechnische Anwendung der einst in Mülheim gemachten Erfindung.

Im Jahre 1925 meldeten Professor Franz Fischer, Gründungsdirektor des Mülheimer Kaiser-Wilhelm-Instituts für Kohlenforschung, und sein Abteilungsleiter Dr. Hans Tropsch ein Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe aus den Gasen Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit Hilfe von Metallkatalysatoren zum Patent an. Die hierbei synthetisierten Kohlenwasserstoffe bestehen hauptsächlich aus flüssigen Alkanen, auch Paraffinöle genannt. Als Nebenprodukte erhält man noch Olefine, Alkohole und feste Paraffine (Wachse).


Die benötigte Gasmischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, das so genanntes Synthesegas, lässt sich aus Koks oder Kohle durch Umsetzung mit Wasserdampf und Sauerstoff bei Temperaturen oberhalb von 900 Grad Celsius in der Kohlevergasung erzeugen. Auch das Leucht- und Stadtgas bestand früher, bevor es seit den 1970-ziger Jahren durch importiertes Erdgas (Methan) ersetzt wurde, aus Kohlenmonoxid-Wasserstoff-Gemischen, die in den städtischen Gaswerken durch Vergasung von Koks hergestellt wurden. Kohlevergasung und die von Fischer und Tropsch vor 80 Jahren entdeckte Kohlenwasserstoffsynthese bilden zusammen eine zweistufige Reaktionsfolge, mit der man den festen Brennstoff Kohle in flüssige Treibstoffe wie Dieselkraftstoff und Benzin umwandeln kann.

Der zweite Weg zur Verflüssigung von Kohle ist die nur wenige Jahre zuvor von Friedrich Bergius 1913 in Hannover gefundene Kohlehydrierung, heute direkte Kohleverflüssigung genannt, bei der Kohle mit Wasserstoff zu einem Kohleöl umgesetzt wird, das anschließend ähnlich wie Erdöl in Raffinerien zu Benzin weiterverarbeitet werden kann. Allerdings lassen sich nach dem Bergius-Verfahren nur Braunkohlen und "geologisch junge" Steinkohlen, sog. hochflüchtige Steinkohlen, direkt verflüssigen, während die indirekte Kohleverflüssigung über die Herstellung von Synthesegas und Fischer-Tropsch-Synthese allgemein auf alle Kohlen sowie auch auf andere kohlenstoffhaltige Rohstoffe anwendbar ist.

Die Umsetzung der Fischer-Tropsch-Synthese im Industriemaßstab erfolgte ab 1935 bei der Ruhrchemie in Oberhausen, dem heutigen Werk Ruhrchemie der Celanese AG. Anfang der 1940-ziger Jahre wurden in neun deutschen Produktionsanlagen insgesamt etwa 600.000 Tonnen flüssige Kohlenwasserstoffe pro Jahr aus Kohle nach dem Mülheimer Verfahren hergestellt. In Lizenz der Ruhrchemie waren weitere vier Anlagen in Japan sowie je ein Werk in Frankreich und in der Mandschurei in Betrieb. Nach dem zweiten Weltkrieg hat die Konkurrenz des Erdöls das Synthesebenzin aus Kohle unrentabel werden lassen. Nur die Republik Südafrika hat aus politischen Gründen ab 1950 in Sasolburg neue Produktionsanlagen zur Fischer-Tropsch-Synthese errichtet. Gegenwärtig produzieren die zwei Anlagen von Sasol Synfuels aus 45 Millionen Tonnen Kohle pro Jahr etwa 28 Prozent des südafrikanischen Bedarfs an Dieselkraftstoff und Benzin.

Synthesegas kann auch aus Erdgas - und zwar kostengünstiger als aus Kohle - erzeugt werden. Seit 1993 betreiben Shell in Malaysia (Bintulu) und PetroSA in Südafrika (Mossel Bay) industrielle Fischer-Tropsch-Synthesewerke, in denen aus Erdgas hergestelltes Synthesegas zur Produktion von flüssigen Kraftstoffen eingesetzt wird (Gas To Liquid = GTL). Ein drittes derartiges Produktionswerk für synthetische Kraftstoffe wird zurzeit in Katar am Persischen Golf von Sasol und Qatar Petroleum gebaut. 2004 wurde weltweit die Planung von insgesamt neun weiteren GTL-Anlagen angekündigt, bei denen in der Mehrzahl der Fischer-Tropsch-Prozess zur Anwendung kommen dürfte.

Seit einigen Jahren werden in Deutschland am Forschungszentrum Karlsruhe, an der Technischen Universität Clausthal sowie in Freiberg bei Choren Industries GmbH, Future Energy GmbH und an der dortigen Technischen Universität neue Prozesse zur Herstellung von flüssigen Kraftstoffen aus Biomasse (Biomass To Liquid = BTL) entwickelt. Bei allen diesen BTL-Technologien wird ebenfalls die Fischer-Tropsch-Synthese angewendet, für die das benötigte Synthesegas durch Vergasungsprozesse von Holz, Stroh und anderen Rohstoffen pflanzlichen Ursprungs hergestellt wird.

Angesichts des rasanten Preisanstiegs von Erdöl und der dramatischen Folgen, welche die diesjährige Hurrikansaison für die amerikanische Ölförderung und -verarbeitung im Golf von Mexiko hatte, besinnt man sich in den USA auf die riesigen Vorräte heimischer Kohle. 2006 will man in Gilberton, Pennsylvania, mit dem Bau der ersten amerikanischen Anlage zur Produktion von Dieselkraftstoff aus Kohle beginnen, bei der die indirekte Kohleverflüssigung (Coal To Liquid = CTL) mittels Kohlevergasung und nachfolgender Fischer-Tropsch-Synthese angewendet wird. Zwei weitere ähnliche amerikanische Projekte sind in der Diskussion und auch China, das schon 2002 mit der Planung einer kommerziellen Anlage zur direkten Kohlenverflüssigung (Kohlehydrierung) in der Provinz Innere Mongolei begonnen hat, investiert neuerdings ebenfalls in die auf der Fischer-Tropsch-Synthese beruhende indirekte CTL-Technologie.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Prof. Dr. Matthias W. Haenel (Presse- und Öffentlichkeitsarbeit)
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr
Tel.: 0208 306-2430
Fax: 0208 306-2980
E-Mail: haenel@mpi-muelheim.mpg.de

Dr. Bernd Wirsing | MPG
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Kohlenwasserstoff Synthesegas

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Kongress Meditation und Wissenschaft
19.01.2018 | Universität Witten/Herdecke

nachricht LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen
18.01.2018 | Haus der Technik e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie