Institut für Fahrzeugsystemtechnik

ProBioLNG - Innovative Prozesskette zur ressourceneffizienten Erzeugung von Bio-LNG

  • Ansprechpartner:

    Felix Pult

  • Förderung:

    BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung

  • Starttermin:

    01.09.2019

  • Endtermin:

    31.08.2022

Projektziel

Ziel des Forschungsvorhabens ProBioLNG ist es, durch anwendungsorientierte Grundlagenforschung eine innovative und hocheffiziente Prozesskette zur kostengünstigen Erzeugung von biomethanbasierten Kraftstoffen zu entwickel die im Schwerlast-, See-, Bau- und Landmaschinenbereich eingesetzt werden können.

 

Vorhabensbeschreibung Gesamtvorhaben

Im Vorhaben wird die Nutzung des Bio-LNG im Schwerlast- und Landmaschinenbereich zunächst in technischen Konzeptstudien untersucht. Zusammen mit den Projektpartnern Claas und Liquind wird Mobima dazu die Markpotenziale der dezentralen LNG-Produktion auf lokaler, nationaler und europäischer Ebene bewerten. Das Ziel der Analyse ist es zunächst, die Potentiale von LNG für landwirtschaftliche Maschinen und die Auswirkungen auf das deutsche Energiesystem zu ermitteln. Weiterhin soll überprüft werden, welche wirtschaftlichen und systemischen Auswirkungen die dezentrale Erzeugung von LNG für den Schwerlastverkehr hat. Anschließend soll die Marktanalyse detailliert werden, indem mögliche Standorte für Tankstellen evaluiert werden. Mobima bilanziert gemeinsam mit Claas und Air Liquide darüber hinaus die CO2-Emissionen durch das Bio-LNG. Mobima legt dabei den Fokus auf die Bilanzierung der landtechnischen Anwendungen. Insgesamt kann so eine gesamthafte Bilanzierung vorgenommen und der CO2-Footprint der gesamten ProBioLNGProzesskette ermittelt werden. Diese ökologische Evaluierung hat das Ziel, die Reduktion der Gesamtemissionen von landwirtschaftlichen Fahrzeugen zu ermitteln und zu evaluieren, wie weit die Reduktion des CO2-Footprints ge-steigert werden kann, wenn regenerativ erzeugte Kraftstoffe bereits während der Ernte und der EE-Kraftstoffproduktion (Erneuerbare Energie, EE) eingesetzt werden. Mobima unterstützt die Ökobilanzierung (Life Cycle Analysis Assessment, LCA) durch die Betrachtung der LNGNutzung.
 

Vorhabensbeschreibung Mobima

Im Rahmen von AP 6.1a werden verschiedene Antriebskonzepte für mit LNG betriebene Landmaschinen vom Mobima untersucht. Die verschiedenen Antriebskonzepte ergeben sich aus der stark unterschiedlichen Nutzung der verschiedenen Fahrzeuge je nach landwirtschaftlichem Betrieb. In AP 6.2 steht der sogenannte Boil-Off Effekt, bei dem durch die Erwärmung des Tanks Methan entnommen werden muss, im Fokus. Da für die zeitnahe Umsetzung von LNG als alternativen flüssigen Kraftstoff Normen z.B. bezüglich Kraftstoffqualität sowie Druck und Temperatur von großer Bedeutung sind und auf dem Markt unterschiedliche Betankungssysteme, je nach Anwendungsfall (Schiff, LKW) und Hersteller angeboten werden, werden in AP 6.4 die verschiedenen Systeme unterschiedlicher Hersteller gesammelt und bewertet werden um bei einer baldigen Einführung eines LNG-Standard zu unterstützen. Die Analyse des Biomethanbedarfs von landwirtschaftlichen Betrieben (AP 7.2) bildet die Basis für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, da hieraus notwendige LNG-Produktionsmengen abgeleitet werden können. Im Rahmen dieses APs wird vom Mobima der Biomethanbedarf eines ausgewählten, repräsentativen landwirtschaftlichen Betriebs analysiert und ermittelt. Unter Verwendung der untersuchten Fahrprofile und Verbrauchsdaten werden anschließend die Verbrauchsdaten von verschiedenen Hofgrößen ermittelt. Die Ökobilanzierung der LNG-Anwendung im agrartechnischen Umfeld erfolgt durch Mobima in AP 8.3 und basiert auf einer detaillierten Analyse von Nutzungsszenarien von LNG für ver-schiedene landwirtschaftliche Maschinen mit ihren spezifischen Last- und Anwendungscha-rakteristiken. Um eine Übertragbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten erfolgt eine grundle-gende Abstimmung der beteiligten Partner Air Liquide und Mobima im Rahmen eines LCA(Life Cycle Analysis)-Kickoff-Workshops, in dem die Vorgehensweise bilateral abgestimmt wird und ein erster Erfahrungsaustausch erfolgen kann.