Über reFuel.ch
Im Einklang mit der Schweizer Vision für Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 entwickeln wir robuste Wege für nachhaltige Treibstoffe und Plattformchemikalien.
Über reFuel.ch
Im Einklang mit der Schweizer Vision für Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 entwickeln wir robuste Wege für nachhaltige Treibstoffe und Plattformchemikalien.
UNSERE MISSION
Entwicklung robuster und praxistauglicher Wege für die Einführung nachhaltiger Treibstoffe und Plattformchemikalien in den Markt und das Schweizer Energiesystem (einschliesslich ungenutzter heimischer Biomasse).
WARUM & WANN
Der geschätzte Bedarf an erneuerbaren Treibstoffen liegt gemäss den Energieperspektiven 2050+ des BFE bei 30-60 TWh pro Jahr bis 2050. Um diesen Bedarf decken zu können, ist eine rasche Skalierung der Produktion nachhaltiger Treibstoffe notwendig.
Während Technologien der ersten Generation verfügbar sind, um den Produktionshochlauf dieser Stoffe einzuleiten, gilt dies weniger für politische Rahmenbedingungen, Gesetze, Vorschriften und Märkte (nicht-technische Aspekte).
Ein erstes Ziel des Konsortiums reFuel.ch ist es, zu untersuchen, wie die Investitionssicherheit durch das Schliessen dieser Wissenslücken verbessert werden kann. Zweitens zielt das Konsortium darauf ab, innovative Technologien zu stärken, die sich derzeit noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden.
Um die Zeitpläne der Schweizer Netto-Null-Treibhausgasziele einzuhalten, ist eine beschleunigte Marktentwicklung für nachhaltige Treibstoffe und Plattformchemikalien erforderlich.
WIE WIR ES TUN
Technologie,
Politik & Märkte
Mit einem inter- und transdisziplinären Ansatz stellen wir die notwendigen Instrumente bereit und verfeinern Technologien, um deren Effizienz zu steigern.
reFuel.ch gliedert sich in einen umsetzungsorientierten Teil, der sich auf Politik und Marktreife konzentriert, sowie einen technologieorientierten Teil, der sich auf Technologien der nächsten Generation mit verbesserter Effizienz, Selektivität und Lastflexibilität fokussiert.
UNSERE HAUPTZIELE
Unsere Ziele erreichen in vier transdisziplinären Schritten
Förderung des Dialogs mit politischen Entscheidungsträgern, Regulierungsbehörden, Marktakteuren und Endnutzern – durch regelmässige thematische Round-Table-Diskussionen.
Evaluierung und gemeinsame Gestaltung von Fallstudien für inländische, europäische und aussereuropäische Implementierungen.
Stärkung innovativer Technologien mit bahnbrechendem Potenzial für die Produktion nachhaltiger Treibstoffe und Plattformchemikalien durch Steigerung von Effizienz, Selektivität und Lastflexibilität.
Beschleunigung der Marktentwicklung von nachhaltigen Treibstoffen und Plattformchemikalien durch die Bündelung von Erkenntnissen aus den Sozialwissenschaften (Soziologie, Recht, Wirtschaft und Politikwissenschaft), den Naturwissenschaften und der Technik.
Fakten und Mythen
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ZEITPLAN
Unsere wichtigsten Meilensteine
reFuel.ch hat am 8.ten Dezember 2023 sein Kick-off-Event abgehalten. Da die Zeit für klimafreundliche Lösungen drängt, strebt das Konsortium an, bis 2029 robuste Versorgungswege für nachhaltige Treibstoffe und Plattformchemikalien für die Schweiz zu entwickeln.
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STIMMEN ZUM PROJEKT
Unser Projekt hat einen echten Mehrwert für die Gesellschaft.
Max Mustermann
CEO, Beispielunternehmen
Die Forschungsergebnisse von reFuel.ch sind beeindruckend.
Erika Musterfrau
Leiterin, Musterfirma
ARBEITSPAKETE
Unser Weg in die Zukunft
reFuel.ch besteht aus 7 Arbeitspaketen, die Beiträge aus den Sozialwissenschaften, Naturwissenschaften, Ingenieurwesen und von relevanten Interessengruppen umfassen.
Arbeitspaket 1
Soziale, wirtschaftliche und politische Bewertung auf nationaler Ebene
WP1 hat die Aufgabe, soziale, wirtschaftliche und politische Massnahmen sowie deren Auswirkungen aus der Perspektive der Sozial- und Geisteswissenschaften zu bewerten, um die politische Einsatzreife von Technologien mit hohem TRL zu erhöhen. Dadurch stellt das Projekt sicher, dass robuste Wege zur Deckung des künftigen Schweizer Bedarfs an Treibstoffen und Plattformchemikalien auf nachhaltige Weise umgesetzt werden können.
Ziele
- Entwicklung politischer Instrumente zur Förderung des Einsatzes nachhaltiger Kraftstoffe und Plattformchemikalien in der Schweiz.
- Quantifizierung der sozioökonomischen Auswirkungen der Nutzung nachhaltiger Kraftstoffe und Plattformchemikalien in der Schweiz.
- Bewertung der gesellschaftlichen Akzeptanz verschiedener technologischer Pfade sowie der damit verbundenen ökologischen und sozioökonomischen Auswirkungen in der Schweiz.
- Bewertung der Akzeptanz von Gülle als Energieträger bei Landwirten sowie Identifizierung rechtlicher und organisatorischer Hemmnisse.
Dauer:
2024-2029
Leitung:
USI (Ilaria Espa)Arbeitspaket 2
Soziale, wirtschaftliche und politische Bewertung auf internationaler Ebene
Das Arbeitspaket 2 hat die Aufgabe, zur Bewertung robuster Pfade unter Berücksichtigung internationaler politischer Instrumente beizutragen. Darüber hinaus leistet die Forschung einen Beitrag zur Entwicklung eines interdisziplinären Verständnisses robuster Pfade, indem sie die sozioökonomischen Auswirkungen sowie damit verbundene indirekte Folgen für die Landnutzung und Ernährungssicherheit in potenziellen Exportländern sowie auf internationalen Märkten bewertet.
Ziele
- Bewertung der für SFPC relevanten internationalen Rechts- und Politiklandschaft
- SFPC-relevante Länderrisikoanalyse
- Internationaler Handel mit SFPC
- Identifizierung der Auswirkungen auf ausgewählte Exportländer
- Auswirkungen auf internationale Agrarmärkte
- Datenharmonisierung und -synthese
Dauer:
2024-2028
Leitung:
UBA-LUC (Ruth Delzeit)Arbeitspaket 3
Modellierung robuster Übergangspfade
Der Übergang zu einem nachhaltigen Energiesystem, das die Treibhausgasemissionsziele der Schweiz erfüllt, erfordert einen gangbaren Weg, der alle Sektoren des Energiesystems umfasst. In WP3 zielen wir darauf ab, robuste Übergangsszenarien für diese Ziele zu bestimmen, einschliesslich der Produktion/Bereitstellung nachhaltiger Kraftstoffe und Plattformchemikalien in den erforderlichen Mengen. Dieses Ziel wird durch eine ganzheitliche Energiesystemanalyse unter Verwendung des Schweizer Energiesystem-Modellierungs-Frameworks erreicht. Dieses spielt eine zentrale Rolle, indem es technische Entwicklungen und sozioökonomische Rahmenbedingungen verknüpft und deren Auswirkungen und Nutzen auf die Transformation des Schweizer Energiesystems, einschliesslich der Versorgung mit Kraftstoffen und Chemikalien, quantifiziert.
Ziele
- Harmonisierung bewährter Modelle und Beiträge
– Bildung des Schweizer Energiesystem-Modellierungs-Frameworks
– Szenariodefinition für das Modell-Framework - Bestimmung robuster Übergangspfade für die Schweiz und Verbreitungsstrategien: Anwendung auf ausgewählte Fallstudien (z. B. die Iberische Halbinsel und Oman).
Dauer:
2024-2029
Leitung:
Empa-UESL (Robin Mutschler)Arbeitspaket 4
CO2-Elektrolyse zur Synthesegasproduktion
WP4 zielt auf den Aufbau eines ambitionierten Co-Elektrolyseurs im Labormassstab ab. Die elektrochemische Produktion von Kohlenmonoxid (CO) mittels Co-Elektrolyse bietet einen vielversprechenden Weg zu höherer Effizienz und kann analog zu Wasserelektrolyseuren in kleineren, dezentralen Anlagen implementiert werden. Trotz der hohen Attraktivität dieser Co-Elektrolyseure und jüngster wissenschaftlicher Fortschritte in ihrer Entwicklung sind ihre operative Stromdichte, ihr Produktausstoss und ihre Lebensdauer für eine wirtschaftliche Machbarkeit zu gering.
Ziele
- Verständnis darüber, wie das Zusammenspiel zwischen Diffusions- und Katalysatorschicht sowie der Bipolar-Membran die Leistung und Stabilität von Co-Elektrolyseuren beeinflusst.
- Erreichen eines zuverlässigen Co-Elektrolyse-Betriebs bei ≥ 1,00 A∙cm−2, ≤ 3,5 Vcell und 100 % CO2-zu-CO-Selektivität für ≥ 1’000 h
- Skalierung dieses Co-Elektrolyseur-Designs mit optimierter Leistung und Haltbarkeit von der aktuellen aktiven Fläche von 4 cm2 auf 200 cm2, um einen Produktausstoß von ≥ 100 gCO∙h−1 pro Einzelzelle zu erreichen.
Dauer:
2024-2029
Leitung:
PSI-LEC (Juan Herranz)Arbeitspaket 5
Methanolsynthese mit hohem Umsatz und Lastflexibilität
WP5 hat die Aufgabe, ein alternatives Methanol-Produktionskonzept zu demonstrieren: Die moderne Methanolherstellung erfolgt durch die Reformierung von fossilem Erdgas zur Erzeugung von Synthesegas (CO und H2) als Ausgangsstoff für die Hydrierungsreaktion. Die Umstellung des Ausgangsstoffs auf CO2 und Wasserstoff, um auf erneuerbare Energien und eine CO2-neutrale Produktion umzusteigen, erfordert eine Anpassung von Prozess und Katalysator. Zudem erfordert die Kopplung der Methanolproduktion mit der Versorgung durch erneuerbaren Strom eine dynamische Last- und Teillastflexibilität der Methanolanlage.
Ziele
- Identifizierung der besten sorptionsgestützten katalytischen Ansätze für eine effiziente Methanolsynthese aus CO2 mit dem Ziel eines hohen Umsatzes pro Durchgang und hoher Selektivität
- Entwicklung eines selektiven, stabilen und wirtschaftlichen Katalysatorsystems
- Entwurf eines Reaktors und Prozesses für einen flexiblen Betrieb
- Demonstration des sorptionsgestützten Reaktorsystems im Labormassstab
Dauer:
2024-2028
Leitung:
Empa-APTL (Florian Kiefer)Arbeitspaket 6
Gülle zu nachhaltigen Kraftstoffen und Plattformchemikalien
WP6 untersucht die direkte hydrothermale Verflüssigung (HTL) von Gülle und Gärresten zu nachhaltigen Kraftstoffen, um das Energie- und Düngerpotenzial von Gülle zu nutzen. Da bei diesem Prozess auch CO2 entsteht, entwickelt das Projekt eine sorptionsgestützte Wirbelschicht-Methanolsynthese, die für kleine, dezentrale Anlagen optimiert ist. Zudem entwickelt das Projekt eine Ökobilanz (LCA), um die verschiedenen Pfade zu bewerten. WP3 steht in engem Zusammenhang mit anderen Teilprojekten in reFuel.ch, namentlich WP1 und WP3, aber auch mit WP5 und WP6.
Ziele
- Bewertung räumlicher (logistischer) Einschränkungen bei der Güllenutzung sowie Ökobilanzierung (LCA) zur Beurteilung verschiedener Gülle-Verwertungswege
- Entwicklung einer direkten, H2-unterstützten hydrothermalen Verflüssigung (HTL) von Gülle und Gärresten zu nachhaltigen Kraftstoffen
- Entwicklung einer sorptionsgestützten Wirbelschicht-Methanolsynthese
Dauer:
2024-2027
Leitung:
FHNW & PSI (Frédéric Vogel)Arbeitspaket 7
Von Methanol zu nachhaltigen Kraftstoffen und Chemikalien
Das Arbeitspaket 7 (WP7) befasst sich mit der Umwandlung von nachhaltigem Methanol in Kerosin und nachhaltige Plattformchemikalien, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung geeigneter Katalysatoren und optimaler Reaktionsbedingungen liegt. Die Hauptziele der Katalysatorentwicklung sind eine hohe Aktivität, Selektivität und optimale Stabilität der Katalysatoren bei minimalen Kosten. Ein Aspekt ist die Untersuchung innovativer Reaktionskonzepte wie induktiv beheizte Reaktoren und sorptionsgestützte Synthese. Diese Konzepte können die Produktionskosten senken, da sie eine bessere Energieeffizienz, einen höheren Umsatz und weniger Schritte bei der Produktaufarbeitung ermöglichen. Die Zwischenprodukte der Methanol-Route sind die Plattformchemikalien Ethylen und Propylen, die als Ausgangsstoffe für die Herstellung von Kunststoffen und zahlreichen Chemikalien dienen können. Daher wird WP7 das Potenzial von Methanol, Ethylen, Propylen und höheren Olefinen als nachhaltige Plattformchemikalien untersuchen.
Ziele
- Entwicklung von Katalysatoren für die Produktion nachhaltiger Plattformchemikalien und Kraftstoffe aus Methanol.
- Entwicklung katalytischer Verfahren zur Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe oder Olefine als Plattformchemikalien aus Methanol mit diesen Katalysatoren.
- Identifizierung nachhaltiger Plattformchemikalien, die den Anforderungen der chemischen Industrie entsprechen.
Dauer:
2024-2027
Leitung:
PSI-LBK (Oliver Kröcher)KONSORTIUM & PARTNER
Eidgenössische Materialprüfungs-
und Forschungsanstalt
und Forschungsanstalt
Paul Scherrer Institut
Eidgenössische Technische
Hochschule Zürich
Hochschule Zürich
Eidgenössische Technische
Hochschule Lausanne
Hochschule Lausanne
Università della Svizzera italiana
Universität Basel
Fachhochschule
Nordwestschweiz
Nordwestschweiz
Fachhochschule der
italienischen Schweiz
italienischen Schweiz
Zürcher Hochschule für
Angewandte Wissenschaften
Angewandte Wissenschaften
Pflanzen für einen neuen Planeten
ABB
Accelleron
Airborn Fuels
Alphasynt
ARCS
armasuisse
Arxada
ASTAG
Avenergy
Axpo
Azienda Multiservizi Bellinzona
BASF
Basler & Hofmann
Beetron
Biomasse Suisse
Burckhardt Compression
Kanton GR
Kanton TI
Kanton ZH
Climeworks
Collaboration Design
eFuel Alliance
electrosuisse
Schweizer Botschaft in Oman und Jemen
Energie360
Engageability
Ergocomprendere AG
ewb
ExaCORR
Farner
Bundesamt für Zivilluftfahrt
Finomics
Fraunhofer-IEE
Fritz Meyer
GE Vernova
GEVAG
GF
Group Curie
Hitachi Zosen Innova
Holcim
Iberisches Zentrum für Energiespeicherforschung (CIIAE)
IFEC ingegneria
IMERYS
INERATEC
International Sustainability & Carbon Certification (ISCC)
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)
KIT-IMVT
Lonza
MAN Energy Solutions
Metafuels
Migros
NCCR Cat
Ökostrom Schweiz
Oman MEM
OmanLNG
OQAE
OSFA
Pilatus
PLANAIR
Risikodialog
RWTH
Shell
SOHAR Industrial Port Company
solarbelt
SPIN
Steinmann Consulting
Strickhof
Sulzer
Swiss
Swiss Re
Swissmem
Synhelion
Tech Cluster Zug
TES
Timberger AG
TU Delft
Universität Zürich
VSE
VSG
VzDI
WinGD