Nazisternas syntetiska bränsle förlängde andra världskriget

2018-05-05 07:00  

TEKNIKHISTORIA. Utan bränsle hade de tyska stridsvagnsarméerna inte kunnat rulla. När Tyskland fick slut på bensin var det kemisterna som höll kriget igång med en inhemsk uppfinning: syntetiskt bränsle.

En soldat må vara modig, sade den tyske pansargeneralen Rommel, men om han saknar gevär gör han ingen större nytta. Gevär är i sin tur värdelösa utan ammunition, och i mobil krigföring duger varken gevär eller ammunition till mycket om det saknas bränsle till de fordon som ska transportera dem.

Hur kunde Nazityskland föra krig utan några större oljetillgångar? Hemligheten låg i två kemiska processer som omvandlade den tyska kolen till syntetiskt bränsle.

När det gäller bränsle lärde sig Tyskland en läxa under det första världskriget. I krigets slutfas 1918 spelade lastbilar, stridsvagnar och flygplan en avgörande roll, och samtliga drevs med oljebaserade bränslen. För ett land som Tyskland, som i princip saknar egna oljetillgångar, var det ett problem. Den tyska krigsmakten fick se sig själv dras med ständig brist på bensin, medan de allierade tvärtom var välförsedda genom att kontrollera två tredjedelar av världens oljetillgångar.

Egentligen fanns det en lösning på det här problemet innan krigsutbrottet – åtminstone i teorin. 1913 hade den tyske kemisten Friedrich Bergius patenterat en kemisk procedur, Bergiusprocessen, som kunde omvandla kol till flytande bränsle.

Den tyska krigsmakten åtföljdes alltid av de 200-liters standardtunnorna för bränsle, oftast syntetisk bensin i någon form. På bilden skeppas bränsle till ockupationsstyrkorna på Balkan. Foto: dpa picture alliance / Alamy

På molekylär nivå är skillnaden mellan kol, bensin och diesel egentligen inte så stor: samtliga innehåller kol och väte, men i flytande bränslen är andelen väte betydligt högre. Bergius använde sig därför av en metod som kallas hydrogenering för att tillföra mer väte till kolmolekylerna. Processen äger rum i hög temperatur under högt tryck.

Bergiusprocessen fick den ingen betydelse för kriget. Ingen av sidorna förutsåg att kriget skulle mekaniseras i så hög grad och kräva så stora mängder bränsle. Bergius kom därför igång först 1919, och den första produktionen var minimal.

Industrin bromsades av tekniska problem

Följande år var ogynnsamma. Den nya industrin bromsades av tekniska problem och den tyska hyperinflationen. Bergius sålde snart sitt patent till firman BASF, varifrån det stora kemiföretaget IG Farben senare grodde. Det blev IG Farben som till slut industrialiserade hans process vid det stora Leunaverket i Sachsen-Anhalt.

Från idé till storproduktion tog det alltså några år. Men under 1920-talet gjordes ett annat viktigt framsteg av de två kemisterna Franz Fischer och Hans Tropsch. De uppfann en egen kemisk procedur som också kunde omvandla kol till flytande bränsle. Enkelt sammanfattat gick den ut på förgasning av kolet till kolmonoxid och vätgas, så kallad syngas, som senare får reagera med en katalysator.

De två processerna kompletterade varandra eftersom de resulterade i olika produkter. Bergius gav bensin till bil- och flygplansmotorer, medan Fischer-Tropsch lämpade sig bäst för diesel, smörjolja och vax.

Bergiusprocessen var den som fick störst betydelse. Inte bara för att den var bäst lämpad för brunkol, den mest förekommande koltypen i Tyskland, utan också av militära skäl. Den kunde producera bensin till dåtidens flygplansmotorer, som krävde ett oktantal uppåt 75-80. Utan den möjligheten hade det varit svårt att förse flygvapnet med tillräckliga mängder bensin.

Överhuvudtaget blev bränsle till militären en allt viktigare fråga i takt med nazisternas ökande makt i Tyskland. Hitler mindes hur sårbart landet hade varit under det första världskriget utan inhemsk olja. Därför inledde nazistregimen ett storskaligt program för produktion av syntetiskt bränsle efter maktövertagandet 1933. Tyskland skulle bli en autarki, ett land som reder sig självt.

I praktiken innebar programmet statliga subventioner till företag som IG Farben och Ruhrchemie, och uppbyggnaden av flera nya bränsleverk. 1934 grundades även konglomeratet BRABAG (Braunkohlen Benzin AG) på statens order. Där ingick IG Farben, brunkolsbrytande gruvbolag och diverse andra företag som skulle garantera att den tyska krigsmakten var välförsedd inför det kommande kriget.

Göring skissade fram ny plan

Programmet hann dock inte på långa vägar att hålla jämn takt med Hitlers aggressiva utrikespolitik. 1938 producerade Tyskland 10 miljoner fat syntetiskt bränsle i relation till en totalkonsumtion på 44 miljoner. 60 procent täcktes fortfarande med oljeimporter från utlandet. Dessa kunde man inte räkna med i krigstider.

Riksministern för luftfart, Hermann Göring, skissade därför fram en ny plan som satte målet 88 miljoner fat till 1942-1943. Om det hade uppnåtts hade Tysklands bränsleproblem varit löst. Planen var dock omöjlig att genomföra under rådande förhållanden. Framför allt saknades det tillräckliga mängder stål för att konstruera de nya bränsleverk som målet krävde.

1941, året då Tyskland anföll Sovjetunionen, producerades endast 22 procent av bränslet på syntetisk väg. Erövringarna i väst – Frankrike, Nederländerna, Belgien med flera – hade tillfört en del bränsle till de tyska reserverna. Men i maj 1941 stod det klart för det tyska överkommandot att reserverna skulle vara förbrukade till hösten på grund av ett månatligt underskott på 26 procent.

Tyska soldater ur 2. SS-Panzer-Division "Das Reich" springer över en väg under Ardenneroffensiven i december 1944. Planen var att erövra bränsle efter hand, de tyska förråden skulle bara räcka en tredjedel av sträckan. Den nya Tiger II-stridsvagnen drog 3,8 liter under 800 meters körning.Offensiven var en taktisk seger, men gjorde slut på de tyska resurserna. Foto: Courtesy Everett Collection/IBL

När Tyskland anföll Sovjetunionen i juni, var det därför av största vikt att erövra de sovjetiska oljefälten i Kaukasus. När det misslyckades, och den tyska sjätte armén slutligen kapitulerade i Stalingrad 1943, var Tysklands öde beseglat ur ett bränsleperspektiv. Det gjordes ett försök att kraftigt öka den syntetiska bränsleproduktionen från slutet av 1943, men vid det laget var det redan för sent. Trots att mer än 50 procent av bränslet då framställdes syntetiskt, räckte det inte på långa vägar för att möta behoven.

Dödsstöten kom i maj 1944, när de allierade började bomba bränsleverken. Under 1944 och 1945 utsattes exempelvis Leunaverket, den största producenten, för 22 stora bombningar som drog ned produktionen till i genomsnitt 9 procent. Flygplansbränsle producerades bara till 10 procent av tidigare volymer. Det var sådana siffror som fick rustningsminister Albert Speer att beklaga sig inför Hitler och säga att slutet kunde förutsägas med “nästan matematisk exakthet”.

Efter den tyska kapitulationen 1945 förbjöds landet att framställa syntetiskt bränsle från kol. Men det innebar inte att de två kemiska processerna hade nått vägs ände. Tvärtom hade USA fått upp intresset under kriget, och 1946 öppnades ett experimentellt verk i Louisiana, Missouri, som producerade två-tre hundra fat om dagen med Bergiusprocessen. 1950 började ett annat verk i Brownsville, Texas att sälja Fischer-Tropsch-genererat bränsle till allmänheten. Båda lades dock ned några år senare.

Sydafrikansk satsning på syntetiskt bränsle

Störst betydelse har syntetiskt bränsle fått i Sydafrika efter 1945. Forskare föreslog redan under 1920-talet att landet borde omvandla sina enorma koltillgångar till flytande bränsle, men det dröjde fram till 1950 innan det blev verklighet. Då grundades det statliga bolaget Sasol, som sedan dess använder sig av Fischer-Tropsch-processen för att täcka stora delar av landets bränslebehov. Bolaget var oumbärligt för Sydafrika under apartheideran, när landet stundvis var utsatt för ekonomiska sanktioner.

I grunden har det dock sällan varit ekonomiskt försvarbart att framställa syntetiskt bränsle från kol. Nationell självförsörjning må framstå som en sund idé, men i slutändan måste någon stå för den dyra notan. I Nazityskland och Sydafrika lades den bördan på skattebetalarna. Utan statliga subventioner blir det nämligen svårt för industrin att blomstra, i synnerhet i tider då oljepriset är lågt.

Det insåg Sasol tidigt. På 1960-talet gjorde sig bolaget mindre beroende av bränsleproduktion genom att även ge sig in i kemikaliebranschen. Fischer-Tropsch-processen kan nämligen även generera andra produkter, som ammoniak, metanol och en hel rad andra ämnen beroende på vilken råvara som används. Tack vare det har Sasol fortsatt att vara konkurrenskraftigt även efter 1979, när bolaget privatiserades.

I dag är Sydafrika fortfarande den ledande producenten av syntetiskt bränsle. Men på senare år har intresset även ökat i andra delar av världen. I synnerhet i Kina, där det numera finns flera verk som producerar stora volymer. I USA bedriver försvarsdepartementet en del forskning för militära ändamål, men kommersiellt gör industrin inga större avtryck.

Två problem är fortfarande att framställningen är för dyr, och att den bidrar med höga utsläpp av koldioxid och föroreningar. Det återstår att se om forskare lyckas lösa den biten i framtiden.

 

---

 

Det här är ett reportage från tidingen Teknikhistoria nummer 3, 2018 . Prenumerera på den här.

Gilla Ny Teknik och Teknikhistoria på Facebook

Anton Dilber

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt