Plasma-Technologie für synthetisches Kerosin aus Bio-Methan skalieren
Die Luftfahrt braucht synthetische Kraftstoffe – doch die Produktionskapazitäten hinken dem Bedarf weit hinterher. Siemens und das Cleantech-Unternehmen Caphenia wollen das ändern: Mit Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen aus dem Siemens-Xcelerator-Portfolio soll Caphenias Plasma-Boudouard-Reaktor industriell reproduzierbar und weltweit skalierbar werden.
Siemens und Caphenia entwickeln ein standardisiertes Automatisierungs-Template für den globalen SAF-Rollout
Siemens und das Cleantech-Unternehmen Caphenia haben eine Partnerschaft geschlossen, um die Produktion von Sustainable Aviation Fuel (SAF) zu skalieren. SAF ist ein synthetisches Kerosin aus erneuerbaren Rohstoffen, das die CO₂-Emissionen im Vergleich zu fossilem Kerosin um bis zu 80% reduzieren kann. Als bevorzugter Automatisierungs- und Digitalisierungspartner liefert Siemens Lösungen für CAPHENIAs Plasma-Technologie zur Umwandlung von Bio-Methan in Synthesegas. Ziel ist ein standardisiertes Konzept, das den weltweiten Rollout kommerzieller Produktionsanlagen ermöglicht.
Die Caphenia-Technologie nutzt ein Plasma-Verfahren, um Bio-Methan bei Temperaturen von rund 1.500°C in Synthesegas zu spalten. Der Plasma-Boudouard-Reaktor (PBR) ist ein 3-in-1-Zonenreaktor, der drei chemische Reaktionen in einem System integriert. Das entstehende Synthesegas lässt sich anschließend zu SAF, erneuerbarem Diesel oder chemischen Produkten weiterverarbeiten – ohne Nebenprodukte und mit minimalen Energieverlusten.
Ein zentraler Vorteil: Die beim Abkühlen des Synthesegases freigesetzte Wärme wird zur Vorwärmung des einströmenden Bio-Methans genutzt. Daraus resultiert ein Verfahrenswirkungsgrad von mehr als 86%, der über dem herkömmlicher Verfahren liegt.
„Die Dekarbonisierung der Luftfahrt ist ohne synthetische Kraftstoffe nicht zu erreichen. Die Nachfrage nach SAF steigt stark, aber die Produktionskapazitäten müssen dringend skaliert werden", sagt Christian Gückel, Head of Vertical Chemicals bei Siemens Digital Industries. „Mit unseren Lösungen für Digitalisierung und Automatisierung machen wir die Caphenia-Technologie industriell reproduzierbar und beschleunigen den weltweiten Markthochlauf."
„Siemens bringt das Portfolio und die Expertise mit, um unsere Anlagen zu standardisieren und zu digitalisieren. Gemeinsam schaffen wir die Grundlage für den internationalen Hochlauf unserer PBR-Technologie", sagt Dr. Mark Misselhorn, Gründer und CEO von Caphenia.
Digitalisierung als Schlüssel zur Skalierung
Im Rahmen der Vereinbarung fungiert Siemens als bevorzugter Lieferant und Technologiepartner von Caphenia mit Lösungen aus dem Siemens-Xcelerator-Portfolio: etwa Prozessleitsysteme, Antriebstechnik, Messtechnik und Software für Prozesssimulation. Mithilfe digitaler Zwillinge lassen sich Betriebsparameter bereits vor der physischen Inbetriebnahme anpassen und Prozesse über verschiedene Standorte hinweg konsistent führen.
Siemens unterstützt Caphenia von der Pilotanlage im Industriepark Höchst in Frankfurt bis zur kommerziellen Skalierung. Ziel ist die Entwicklung eines standardisierten Automatisierungs- und Digitalisierungs-Templates für den Plasma-Boudouard-Reaktor, das modular skalierbar ist und an unterschiedliche Standorte angepasst werden kann. Das soll den Rollout neuer Anlagen beschleunigen und die Inbetriebnahmezeit verkürzen.
Wachsender Bedarf an synthetischem Kerosin
Die Nachfrage nach SAF steigt – getrieben von regulatorischen Vorgaben. Die EU-Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED) schreibt verbindliche Beimischungsquoten vor; bei Nichteinhaltung drohen Strafzahlungen.
Bis 2050 benötigt die Luftfahrtindustrie weltweit jährlich rund 500 Millionen Tonnen SAF. Aktuell deckt SAF weniger als 1% des globalen Kerosinbedarfs. Um diese Lücke zu schließen, sind effiziente und skalierbare Produktionstechnologien erforderlich.
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