Einführung und Basisdaten zu DME
Produktionsprozess für DME
Stand der Technik für die DME-Produktion
Anwendungen von DME
EC-geförderte Projekte zu DME
Hauptakteure für DME in der EU
Einführung
Dimethylether (typischerweise als DME abgekürzt), auch bekannt als Methoxymethan, Holzether, Dimethyloxid oder Methylether, ist der einfachste Ether. Es ist ein farbloses, leicht narkotisierendes, ungiftiges, hochentzündliches Gas bei Umgebungsbedingungen, kann aber bei leichtem Druck als Flüssigkeit gehandhabt werden. Die Eigenschaften von DME ähneln denen von Liquefied Petroleum Gas (LPG). DME ist in der Atmosphäre abbaubar und ist kein Treibhausgas.
Molekulare Formel
Vergleich der Kraftstoffeigenschaften
Quelle: *FNR 2012. Zur Vereinfachung werden Medianwerte verwendet. Die Spannen sind den Normen zu entnehmen. **Richtlinie 2009/28/EG, insgesamt für Anbau, Verarbeitung, Transport und Vertrieb.
Verbrauch
Ersatz für Dieselkraftstoff; Transportkraftstoff; Kraftstoff zur Stromerzeugung; Haushaltsgas
Relevante Kraftstoffvorschriften
EN590 (Dieselkraftstoff)
Hauptrohstoffe
Forstprodukte, landwirtschaftliche Nebenprodukte, organische Abfälle, Energiepflanzen, Schwarzlauge
Produktionsmaßstab
Demonstrationsmaßstab
Produktionsprozess
DME wird hauptsächlich durch die Umwandlung von Erdgas, organischen Abfällen oder Biomasse zu Synthesegas (Syngas) hergestellt. Das Synthesegas wird dann über eine zweistufige Synthese in DME umgewandelt, zunächst in Methanol in Gegenwart eines Katalysators (in der Regel auf Kupferbasis) und dann durch anschließende Dehydratisierung des Methanols in Gegenwart eines anderen Katalysators (z. B. Kieselerde-Tonerde) in DME.
Dabei laufen folgende Reaktionen ab:
2H2+ CO 
CH3OH
2CH3OH CH3OCH3 + H2O
CO+H2O CO2+H2
Alternativ, DME kann durch Direktsynthese unter Verwendung eines Doppelkatalysatorsystems hergestellt werden, das sowohl die Methanolsynthese als auch die Dehydratisierung in der gleichen Prozesseinheit ermöglicht, Ein Verfahren, das durch den Wegfall der Methanol-Zwischensynthesestufe nach Angaben der Lizenzgeber Effizienz- und Kostenvorteile verspricht.
Beide Verfahren, das einstufige und das zweistufige, sind kommerziell verfügbar.
DME kann auch selbst in Olefine und synthetische Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden.
Stand der Technik
Die 2010 in Betrieb genommene DME-Demonstrationsanlage im schwedischen Piteå ist die einzige Vergasungsanlage weltweit, die hochwertiges Synthesegas auf Basis von 100 % erneuerbaren Rohstoffen produziert. Als Rohstoff dient Schwarzlauge, ein energiereiches Restprodukt der chemischen Papier- und Zellstoffherstellung, das üblicherweise zur Rückgewinnung des verbrauchten Schwefels verbrannt wird.
Anwendungen
Durch seine gute Zündfähigkeit mit hoher Cetanzahl kann DME in Dieselmotoren als Ersatz für herkömmlichen Dieselkraftstoff eingesetzt werden. Im Vergleich zu Dieselkraftstoff hat DME jedoch eine geringere Viskosität (unzureichend) und eine schlechte Schmierfähigkeit. Wie LPG für Ottomotoren wird DME im flüssigen Zustand unter relativ niedrigem Druck von 0,5 MPa gelagert. Dies trägt dazu bei, die Anzahl der erforderlichen Modifikationen am Motor zu begrenzen. Dennoch sind einige geringfügige Modifikationen am Motor erforderlich, die vor allem die Einspritzpumpe und den Einbau eines Drucktanks, ähnlich dem für LPG, betreffen. Auch die Kraftstoffleitung muss mit spezifischen Elastomeren angepasst werden.
DME im Dieselmotor verbrennt sehr sauber und rußfrei.
Die Infrastruktur von LPG kann für DME genutzt werden. Im Rahmen des FP7-Projekts BioDME, unter der Leitung der Volvo Group, wird die DME-Produktion speziell für den Einsatz als Transportkraftstoff optimiert.
EU-geförderte Projekte zu DME
Siehe R&D Förderungsseite für weitere Projektdetails
BioDME – Produktion von DME aus Biomasse und Nutzung als Kraftstoff für den Transport und für die industrielle Nutzung. Gefördert durch das 7. Rahmenprogramm und die Schwedische Energieagentur.
Wichtige Akteure
Einige wichtige DME-Akteure in der EU sind unten aufgeführt:
Volvo Group, Schweden
Chemrec,, Schweden
Haldor Dänemark
Preem, Schweden
Total, Frankreich