Synhelion bezeichnet die nun gelungene Skalierung als „letzten entscheidenden Meilenstein für die industrielle Produktion CO₂-neutraler Flugzeugtreibstoffe“. Im Labor der ETH Zürich hat das Team von Synhelion bereits 2010 das erste Mal solares Synthesegas gestellt. Synthesegas ist eine Mischung aus Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO) und die Basis für die weiteren Produktionsschritte der Solar-Treibstoffe. Eine Mini-Raffinerie auf dem Dach der ETH Zürich kann seit 2019 etwa einen Deziliter Solar-Treibstoff herstellen.

Doch der Weg zur voll skalierten Anlage war lang. Im Jahr 2021 gab Synhelion die Zusammenarbeit mit dem Ingenieursdienstleister Wood bekannt. Dieser liefert den Reformierungsreaktor, in dem das Synthesegas erzeugt wird. Das habe die Entwicklung maßgeblich beschleunigt, schreibt Synhelion in seiner Pressemitteilung.

Synhelion erzeugt das Synthesegas mit Wärme aus konzentriertem Sonnenlicht bei Temperaturen von 800 bis 1.200 °C. Ein Spiegelfeld konzentriert die Strahlung dafür auf den von Synhelion entwickelten Receiver oben im Turm. Der Turm und das Spiegelfeld gehören zum Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Steuerungstechnik hat Synhelion entwickelt und installiert. Im Receiver reagieren Wasser, CO₂ und Methan in einem zweistufigen Verfahren zu Synthesegas. Der Prozess nutzt also nicht Strom, sondern solare Prozesswärme.

Bis zu 150.000 Liter Solar-Treibstoff pro Jahr

In Jülich koppelten die Projektpartner einen Receiver von Synhelion mit einer Leistung von 250 kW mit einem 6 Meter hohen und 12 Tonnen schweren Reformierungsreaktor. Das System hat eine Produktionskapazität von 100 Norm-Kubikmetern Synthesegas pro Stunde. Eine Anlage dieser Größe könnte also den Ausgangsstoff für rund 150.000 Liter flüssigen Solar-Treibstoff pro Jahr liefern – das liegt in der Größenordnung von anderthalb Atlantik-Überquerungen mit einem Passagierflugzeug.

Die Herstellung flüssiger Treibstoffe – wie Kerosin, Benzin oder Diesel – aus dem Synthesegas ist hingegen ein industrieller Standardprozess. Diese Treibstoffe lassen sich in herkömmlichen Flugzeugtriebwerken und Verbrennungsmotoren einsetzen.

Damit die solaren Treibstoffe klimaneutral sind, muss der Kohlenstoff, den sie enthalten, vorher aus der Atmosphäre entzogen werden. Auch die Energie für den gesamten Herstellungsprozess muss aus erneuerbaren Energien stammen. Das CO₂, das Synhelion einsetzt, ist nach der Erneuerbare-Energien-Richtlinie RED II zertifiziert. Das Methan stammt aus Bioabfällen.

Die Demonstration einer kompletten industriellen Produktion steht noch aus. Der Aufbau einer entsprechenden Anlage gehört ebenfalls zum SolarFuels-Projekt und ist für 2023 geplant. Die Fluggesellschaft Swiss will als erste das solare Kerosin einsetzen. „Nun ist der Weg geebnet für die industrielle Herstellung CO2-neutraler Flugzeugtreibstoffe, mit der wir nächstes Jahr in Jülich beginnen wollen“, sagt Philipp Good, CTO von Synhelion. Die kommerzielle Produktion soll 2025 in Spanien anlaufen.

Da Synhelion mit seinem Receiver solare Prozesswärme mit bis zu 1.500 °C erzeugen kann, will das Unternehmen diese Technologie auch anderweitig nutzen, zum Beispiel für die Herstellung von Zement.

18.8.2022 | Quelle: Synhelion | Solarserver © Solarthemen Media GmbH