Synhelion hat ein solarthermisches Verfahren zur Herstellung von synthetischen Treibstoffen entwickelt, das ohne Strom auskommt. Die einzigartige und vielversprechende Technologie nutzt die Hochtemperatur-Solarwärme zur Erzeugung von Synthesegas, das dann in industriellen Standardprozessen zur Synthese von flüssigen Kraftstoffen wie Kerosin, Benzin oder Diesel verwendet wird, die mit herkömmlichen Düsen- und Verbrennungsmotoren kompatibel sind. Ein solcher Sun-to-Liquid-Kraftstoff schliesst den CO2-Kreislauf, da bei seiner Verbrennung nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie zuvor für seine Herstellung verwendet wurde.
Erstmals mit Sonnenwärme hergestelltes Syngas
Bereits 2010 konnte das Synhelion-Team im Labor der ETH Zürich erstmals erfolgreich solares Synthesegas herstellen. Seither bestand die Herausforderung darin, die Technologie in den industriellen Massstab zu überführen: Dies ist nun gelungen. Die Zusammenarbeit mit Wood, einem der weltweit führenden Anbieter von Beratungs- und Ingenieurdienstleistungen in den Bereichen Energie- und Umwelttechnik, hat diese technische Entwicklung deutlich beschleunigt. Wood beliefert Synhelion mit einem eigenen Reformierungsreaktor, in dem das Synthesegas erzeugt wird. Synhelion betreibt diesen Reaktor nun ausschließlich mit solarer Prozesswärme. Dazu wird die Sonnenstrahlung über ein Spiegelfeld auf den von Synhelion entwickelten Solarreceiver im Multifokus-Solarturm konzentriert. Der Turm und das Spiegelfeld in Jülich gehören dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die präzise Spiegelfeldsteuerungstechnik wurde von Synhelion Deutschland entwickelt und installiert. Konkret wurde in der Anlage ein 250-kW-Receiver von Synhelion mit einem 6 Meter hohen, 12 Tonnen schweren Reformierungsreaktor gekoppelt. Die Anlage hat eine Produktionskapazität von 100 Normkubikmetern Synthesegas pro Stunde. Damit könnte eine Anlage dieser Grösse etwa 150'000 Liter flüssigen Solartreibstoff pro Jahr produzieren.
Umwandlung kostet viel Energie
Synthesegas ist ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Die für die Produktion benötigten Ausgangsstoffe sind Wasser und Kohlenstoff. Synhelion verwendet RED II-zertifiziertes CO2 und Methan aus Bioabfällen als Kohlenstoffquelle, um eine saubere Produktion zu gewährleisten. Die Umwandlung der Ausgangsstoffe in flüssige Kraftstoffe erfordert viel Energie, die aus erneuerbaren Quellen stammen muss. Die innovative Solartechnologie von Synhelion ermöglicht es zum ersten Mal, diesen Prozess mit Sonnenenergie zu betreiben.
Nächster Schritt: Herstellung von Solarkerosin
Mit der erfolgreichen Produktion von Synthesegas im industriellen Massstab hat Synhelion einen wichtigen Meilenstein in der Skalierung der Sun-to-Liquid-Technologie erreicht. In einem nächsten Schritt baut Synhelion nun ebenfalls in Jülich die weltweit erste grosstechnische Solartreibstoffanlage, die den gesamten Prozess von konzentriertem Sonnenlicht zu flüssigen Treibstoffen im industriellen Massstab demonstrieren wird. Die Anlage wird im Rahmen des Projekts SolarFuels realisiert, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert wird. Die Anlage soll bereits 2023 in Betrieb genommen werden, und Swiss International Air Lines wird die erste Fluggesellschaft sein, die das solare Kerosin nutzt.
Industrielle Produktion schon im nächsten Jahr?
Philipp Good, CTO von Synhelion, sagt: «Mit der erfolgreichen Produktion von solarem Synthesegas haben wir den Traum, Sonnenlicht in Treibstoff zu verwandeln, für die industrielle Nutzung reif gemacht. Der letzte grosse technische Meilenstein bei der Skalierung unserer Technologie ist erreicht. Jetzt ist der Weg frei für die industrielle Produktion von kohlenstoffneutralen Flugzeugtreibstoffen, die wir im nächsten Jahr in Jülich starten wollen.»
