Research and development services and related consultancy services

Description

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) unterstützt die technologieoffene Forschung und Entwicklung erneuerbarer Kraftstoffe und leistet somit einen Beitrag zur Umsetzung des Klimaschutzplans der Bundesregierung mit u. a. Reduzierung des CO2-Ausstoßes im Verkehrssektor um 40-42 % bis 2030. Mit erneuerbaren Kraftstoffen (strombasierte Kraftstoffe aus erneuerbaren Energiequellen (EE) und fortschrittliche Biokraftstoffe) können Treibhausgas-Minderungen für Verkehrsträger erreicht werden, die mittelfristig nicht oder auch langfristig nur eingeschränkt elektrifiziert werden können. Das BMVI arbeitet aktuell an einem Förderkonzept zur Erzeugung strombasierter Kraftstoffe. Ziel der Förderung erneuerbarer Kraftstoffe ist es, einerseits verbliebene Forschungslücken zu schließen und andererseits den Markthochlauf zu erreichen. Insbesondere bei flüssigen strombasierten Kraftstoffen (PtL, Power-to-Liquid) besteht F&E-Bedarf hinsichtlich einzelner Verfahrensschritte (z. B. CO2-Abscheidung aus der Atmosphäre) sowie der Integration von Verfahrensschritten in eine kohärente Gesamtprozesskette, welche im Wesentlichen auf erneuerbaren Energien basiert. Zudem bestehen noch Optimierungs- und Effizienzpotenziale im Hinblick auf Produktionskosten, Energieaufwand sowie nachhaltiger Rohstoffbeschaffung. Der bestehende Forschungs- und Entwicklungsbedarf könnte durch den Aufbau einer Plattform zur Entwicklung, Erprobung und Demonstration von Produktionsprozessen von Power-to-Liquid-Kraftstoffen (PtL-Plattform) gedeckt werden. Außerdem könnte eine solche Plattform den Markthochlauf von PtL-Kraftstoffen sinnvoll ergänzen und beschleunigen. Das BMVI erwägt die Finanzierung des Aufbaus einer solchen PtL-Plattform. Aus diesem Grund sollen die detaillierte Konzeption und Planung einer solchen PtL-Plattform erarbeitet werden. Übergeordnetes Ziel des Dienstleistungsauftrags ist somit die Durch-führung von konzeptionellen und technischen Vorarbeiten zum Aufbau einer solchen PtL-Plattform. Ziel der Bundesregierung ist es, die Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80 – 95 % zu senken. Erneuerbare Kraftstoffe liefern dabei einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele im Verkehrssektor. Insbesondere für Verkehrsanwendungen, bei denen eine Elektrifizierung auf Basis von Batterien oder Wasserstoff-basierten Brennstoffzellen mittelfristig bis langfristig technisch schwierig ist (z. B. Schiffs- und Luftverkehr), ist der Einsatz von Flüssigkraftstoffen ein entscheidender Hebel zur Umsetzung eines nachhaltigen Verkehrs. Zudem können erneuerbare Flüssigkraftstoffe, zum Beispiel durch Beimischung zu konventionellen Kraftstoffen, eine Klimaschutzwirkung der Bestandsflotte bewirken. Aufgrund des begrenzten Potentials von Biokraftstoffen wird mittel- bis langfristig ein umfassender Einsatz von strombasierten Flüssigkraftstoffen (PtL-Kraftstoffe) notwendig. PtL-Kraftstoffe sind bisher am Markt nicht etabliert und es existieren keine Erzeugungsanlagen in industrieller Größenordnung. Die prozesstechnischen Technologien der PtL-Produktion sind größtenteils verfügbar. Es besteht jedoch noch Forschungs- und Entwicklungsbedarf hinsichtlich einzelner Verfahrensschritte (z. B. CO2-Abscheidung aus der Atmosphäre) sowie der Integration der gesamten Produktionskette auf Basis erneuerbarer Energien. Zudem sind noch Optimierungs- und Effizienzpotenziale im Hinblick auf Produktionskosten, Energieaufwand und nachhaltiger Rohstoffbeschaffung zu heben. Der bestehende Forschungs- und Entwicklungsbedarf könnte durch den Aufbau einer Plattform zur Entwicklung, Erprobung und Demonstration von Produktionsprozessen von Power-to-Liquid-Kraftstoffen (PtL-Plattform) adressiert werden. Um verschiedene F&E-Bedarfe adressieren zu können, sollte eine solche PtL-Plattform aus einem Forschungs- und einem Demonstrationsmodul zusammengesetzt sein. Dabei würde das Forschungsmodul eine Forschungsanlage für F&E-Tätigkeiten im Labormaßstab inkl. einer Infrastruktur u.a. für die Analyse von PtL-Kraftstoffprodukten beinhalten. Für die Erprobung von Anlagen unter realen Betriebsbedingungen würde das Demonstrationsmodul eine Demonstrationsanlage inkl. Nebenanlagen (z. B. Wasseraufbereitung) und entsprechender Infrastruktur bereitstellen. Das Demonstrationsmodul würde dabei alle notwendigen Prozessschritte der PtL-Produktion exklusive der Stromerzeugung beinhalten. Die Produktionskapazität soll wesentlich über bestehende Demonstrationsanlagen in Deutschland hinausgehen um durch die Skalierungsschritte der Technologien einen Markthochlauf zu unterstützen. Zur Gewährleistung einer marktnahen Forschung und Entwicklung, soll sich eine solche PtL-Plattform zudem durch Netzwerktätigkeiten mit Wissenschaft und Industrie auszeichnen. Geeignete Standorte sowie konsistente technische und organisatorische Betriebskonzepte einer solchen PtL-Plattform sind noch zu identifizieren. Vor diesem Hintergrund sind für eine potentielle Umsetzung einer solchen PtL-Plattform umfangreiche konzeptionelle und technische Planungsarbeiten notwendig, welche im Rahmen dieses Dienstleistungsauftrags durchgeführt werden sollen. Zunächst soll eine Analyse von Technologien und Verfahrenstechniken der PtL-Produktion durchgeführt werden. Diese dient als fachliche Grundlage zur Beurteilung zielführender Technologien eines PtL-Demonstrationsmoduls als Bestandteil einer PtL-Plattform. Darauf basierend sollen konzeptionelle Vorschläge für den Betrieb einer modularen PtL-Plattform erstellt werden, welche dem AG als Informationsgrundlage über die Ausgestaltung eines Demonstrationsmoduls einer PtL-Plattform die-nen sollen (AP1). Des Weiteren sollen geeignete Standorte für eine PtL-Plattform identifiziert und diese auf Basis unterschiedlicher Bewertungskriterien priorisiert werden (AP2). In einem nächsten Schritt sollen die technische Konzeption und Planung eines Demonstrationsmoduls und eines Forschungsmoduls durchgeführt werden (AP 3). Parallel hierzu soll ein Vorschlag zur organisatorischen und rechtlichen Ausgestaltung erarbeitet werden, welche unter anderem die Organisationsform- und -struktur sowie die Einbindung von Kooperationspartnern beinhaltet (AP4). Der Aufbau von Demonstrations- und / oder Forschungsmodul ist nicht Teil dieser Ausschreibung.