Technologien zur Bereitstellung erneuerbarer Energieträger
Die Bereitstellung erneuerbarer Energieträger für den Verkehr kann über eine Vielzahl an Verfahren erfolgen. Diese Vielfalt der Verfahrensoptionen wird in der folgenden Abbildung angedeutet, welche die Verknüpfung der Produktionstechnologien mit den jeweiligen Ressourcen, dem entsprechenden technologischen Entwicklungsstand sowie den resultierenden Energieträgern aufzeigt. Überdies werden (potenzielle) Schnitt- und Anknüpfungspunkte zwischen den Technologien dargestellt.
© DBFZ 2022, Quelle: Hauschild, S.; Costa de Paiva, G.; Neuling, U.; Zitscher, T.; Köchermann, J; Görsch, K. (2022): Produktionstechnologien zur Bereitstellung von erneuerbaren Kraftstoffen. In: https://doi.org/10.48480/19nz-0322 Abbildung 3-1
Während der Entwicklung einer Technologie durchläuft diese die Phasen der Forschung, der Testung und der Etablierung auf dem Markt. Aufgrund des unterschiedlichen Ressourceneinsatzes, der beteiligten Akteure und des Risikos sollte der Entwicklungsstand neuer Technologien entsprechend klassifiziert werden. Das verbreitetste System hierfür ist der Technology Readiness Level (TRL). Das System wurde von der NASA entwickelt und ist in neun Stufen unterteilt, die der Grundlagenforschung (TRL 1-2), der angewandten Forschung (TRL 2-5), der technischen Entwicklung (TRL 5-8) und der Marktreife (TRL 8-9) entsprechen. Darüber hinaus hat die IEA in ihrer Systematik zwei weitere Stufen eingeführt, um die Marktintegration (TRL 10) und die Marktstabilität (TRL 11) zu beschreiben. Die IEA-Systematik wird im DBFZ-Report 44 genutzt.
Überdies erfordert die Markteinführung neuer Kraftstoffe eine andere Klassifizierung als die im TRL-System beschriebene. Beispielsweise sind Kraftstoffzertifizierung/-standardisierung und Eignungstests im Fahrzeug ("No harm"- und „Fit for purpose“-Tests) wichtige Meilensteine. Eine adaptierte Systematik, der Fuel Readiness Level (FRL), wurde von der Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative (CAAFI) entwickelt, mit dem die Anforderungen an die Entwicklung und Markteinführung alternativer Flugkraftstoffe erfasst werden sollen. Das System hat neun Stufen und umfasst die Entwicklungszyklen für die Herstellung des Kraftstoffs (FRL 1-5), die Kraftstoffzertifizierung (FRL 6-7), die Eignung und Kompatibilität für den Einsatz im Flugzeug (FRL 4-7) und die Kommerzialisierung der Produktionstechnologie (FRL 8-9).
Das FRL-System wurde zwar spezifisch für den Luftfahrtsektor entwickelt, kann aber mit geringfügigen Änderungen auch für die Beschreibung des Entwicklungsstands von Kraftstoffen in anderen Sektoren verwendet werden. Daher werden TRL und FRL komplementär verwendet, um den Reifegrad eines Kraftstoffherstellungsprozesses und der Kraftstoffnutzung zu beschreiben. Die Etablierung des Kraftstoffproduktionsprozesses und der Kraftstoffverwendung erfolgen jedoch nicht parallel; ihre Überschneidungen sind in der untenstehenden gegenüber dem DBFZ-Report 44 erweiterten Abbildung dargestellt.
© DBFZ 2022, Quelle: Hauschild, S.; Costa de Paiva, G.; Neuling, U.; Zitscher, T.; Köchermann, J; Görsch, K. (2022): Produktionstechnologien zur Bereitstellung von erneuerbaren Kraftstoffen. In: https://doi.org/10.48480/19nz-0322 Abbildung 3-2