Power aus Plastik? - „Energieträger der Zukunft“

Was wäre, wenn wir Fahrzeuge mit alten Kunststoffresten betanken könnten? Mit dieser Frage beschäftigt sich zurzeit das Wehrwissenschaftliche Institut für Werk- und Betriebsstoffe (WIWeBWehrwissenschaftliches Institut für Werk- und Betriebsstoffe) in Erding. An der Dienststelle wurde eine sogenannte Pyrolyse-Anlage in Betrieb genommen, die einen wichtigen Beitrag auf dem Weg hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung leisten könnte.

Panzer oder geschützte Radfahrzeuge gehören zu den sogenannten mobilen militärischen Systemen. Sie besitzen oft sehr leistungsstarke Antriebe. Der Platz im und am Fahrzeug ist jedoch begrenzt, schließlich müssen die Besatzung und die Ausrüstung ihren Platz finden. Der mitgeführte Energieträger soll daher nach Möglichkeit wenig zusätzliches Gewicht haben, aber für viele Kilometer ausreichen. Deshalb muss der Kraftstoff pro Gewichts- und Volumeneinheit möglichst viel Energie liefern. Das heißt, das Fahrzeug soll mit möglichst wenig Kraftstoff möglichst weit fahren können.

Die konventionellen Energieträger - beispielsweise Kraftstoffe, die aus Erdöl gewonnen werden - bieten hier im Moment das beste Verhältnis. Allerdings sind die weltweiten Erdölvorräte endlich und ihre Nutzung belastet die Umwelt sehr. Batterien oder Wasserstoff haben jedoch eine deutlich geringere Energiedichte, was letztendlich zu einer reduzierten Reichweite führt.

Untersuchung mit Hilfe einer Pyrolyse-Anlage

Im Forschungsgebiet „Energieträger der Zukunft“ wird am WIWeBWehrwissenschaftliches Institut für Werk- und Betriebsstoffe mit Hilfe einer Pyrolyse-Anlage untersucht, wie sich aus Kunststoffen flüssige Energieträger gewinnen lassen.

Dabei werden die Kunststoffe mit Hilfe thermischer Spaltung, also bei hohen Temperaturen und unter Sauerstoffausschluss, zersetzt. Diese Technik hat das Potenzial, ein Teil der künftigen dezentralen Energieversorgung der Bundeswehr zu werden.

Die bei der Pyrolyse gewonnenen Öle können als Energieträger für Generatoren oder mobile Systeme verwendet werden.

Nach der Untersuchung des Verfahrens im Labor wird es mit der neuen Anlage nun für die Anwendung in der Bundeswehr optimiert.

Feldlagerbetrieb mit Kunststoffpyrolyse?

Zurzeit wird angestrebt, die Pyrolyseöle zunächst als Komponente zur Mischung mit Dieselkraftstoff zu verwenden, um auf diese Weise schon bald den hohen Energiegehalt der Restkunststoffe nutzen zu können.

Der Pyrolyseprozess bietet zudem eine Chance für den dezentralen Einsatz, etwa in Feldlagern. Besonders in Kombination mit synthetischen Kraftstoffen könnte so ein wichtiger Beitrag für die ressourcenschonende Energieversorgung der mobilen Systeme der Bundeswehr geleistet werden.

Forschungsgebiet „Energieträger der Zukunft“

Das WIWeBWehrwissenschaftliches Institut für Werk- und Betriebsstoffe ist in der Bundeswehr u.a. zuständig für die Qualität der dort genutzten Kraftstoffe. Die Interessen in der Forschung liegen dabei schon länger in deren synthetischer Herstellung. Als nachhaltige Alternative zu fossilen Kraftstoffen ist dieser Forschungsansatz vor allem für energieintensive Anwendungen von Bedeutung.

Mit der Einrichtung eines Schwerpunkts für Energieträger der Zukunft wurde der Fokus der Forschung um nachhaltige Energieträger und -speicher für mobile Anwendungen erweitert. Auf diesem Gebiet gibt es eine enge Kooperation mit der Wehrtechnischen Dienststelle für landgebundene Fahrzeugsysteme, Pionier- und Truppentechnik in Trier (WTDWehrtechnische Dienststelle 41). Diese beschäftigt sich - bezogen auf Feldlager - ebenfalls mit Konzepten zur umweltschonenden Energieversorgung.

Darüber hinaus müssen alle Forschungsaktivitäten der Bundeswehr in diesem Bereich koordiniert und zielführende Kooperationen mit externen Forschungseinrichtungen gestaltet werden.

Beschaffung in Rekordzeit

Die Beschaffung der Anlage erfolgte im letzten Jahr innerhalb von 12 Monaten durch die Abteilung Land-Unterstützung im Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBwBundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr). Den Zuschlag der europaweiten Ausschreibung sicherte sich ein deutsches Start-up-Unternehmen aus Sachsen. Der finale Aufbau und die Inbetriebnahme verzögerten sich aufgrund der Corona-Pandemie und wurden nun abgeschlossen.

Eine derartige Anlage stellt eine grundlegende und zukunftsweisende Neuerung im Bereich der Chemie am WIWeBWehrwissenschaftliches Institut für Werk- und Betriebsstoffe und in der Bundeswehr insgesamt dar.

von Jara Kürschner und Dr. Sebastian Scheuermann