Kooperation für Solarfuels Benzin aus Licht und Luft: So sollen Solarfuels Wirklichkeit werden

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Die Luftfahrt fliegt auf „grünes“ Kerosin: Weil Batterien zu schwer für die benötigte Energiedichte sind, setzt die Fliegerei große Hoffnungen auf „grünes“ Kerosin. Wie das erzeugt werden kann, ist wohlbekannt – doch so richtig kommt die Kombination aus grünem Syngas und Fischer-Tropsch-Verfahren nicht in Gang. Jetzt will eine Kooperation zweier Power-to-X-Pioniere den Weg bahnen und zusammenbringen, was in den Augen der Synfuels-Macher zusammen gehört.

Pack die Sonne in den Tank: Die Vision, aus grünem Strom (Power) Kraft- und Brennstoffe, aber auch Basischemikalien und Rohstoffe zu gewinnen (X), ist bestechend: Power-to-X-Prozesse würden es ermöglichen, nicht nur emissionsneutrale Autos oder Lastwagen zu betreiben, sondern auch „grünes“ Kerosin für die notorisch energiehungrige Luftfahrt zur Verfügung zu stellen. Ganz nebenbei würden diese Verfahren einen Weg aufzeigen, die Produktion von Stahl und Zement aus dem Klammergriff der Kohle zu lösen.

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Und was ist mit der Batterie? Was im Elektro-Auto funktioniert, wäre für ein Elektro-Flugzeug wortwörtlich ein Riesenproblem: Die enorme Energiedichte flüssiger Kraftstoffe ist mit Batterien nicht zu haben. Eine Boeing 747, vollgepackt mit Urlaubern, Fracht und natürlich Kraftstoff, braucht satte 90 Megawatt Energie, um mit 400 Tonnen Takeoff-Weight abzuheben. Eine entsprechende Lithium-Ionen-Batterie wie die australische 150-MW-Hornsdale Power Reserve könnte diese Leistung gerade einmal für zwei Stunden und fünfzehn Minuten liefern.

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Abgesehen davon ist der Megaspeicher Down-Under um ein vielfaches schwerer als das Flugzeug, dass er antreiben müsste und groß genug, auf der Fläche mehrere Jumbos zu parken. Selbst wenn künftige Batteriegenerationen erheblich kleiner oder leichter wären, kämen sie spätestens bei Interkontinentalflügen ins Schwitzen.

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Es braucht also eine Alternative zu Batterie und Erdöl, wenn der Luftverkehr defossiliert werden soll. Eine Möglichkeit wäre die Verwendung von Wasserstoff - allerdings ist das leichte Wundergas ein störrischer Partner, der tiefkalt verflüssigt oder unter hohem Druck getankt werden müsste. Doch es ginge auch anders: Mit synthetischem Kerosin, hergestellt aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff. Diese Rezeptur klingt bekannt - tatsächlich haben klassische Synthesegase aus der Kohlechemie praktisch dieselbe Zusammensetzung.

Die Branche jedenfalls setzt große Hoffnungen auf die sogenannten SAFs (kurz für Sustainable Aviation Fuels) und unter Herstellern und Anlagenbauern herrscht Goldgräberstimmung. Allerdings braucht es dafür mehr als "nur" einen Elektrolyseur oder eine Fischer-Tropsch-Synthese: Es braucht ganz neue Wertschöpfungsketten. Deswegen klingt es einleuchtend, das mit Ineratec und Synhelion zwei Power-to-X-Pioniere gemeinsam an einer SAF-Valuechain arbeiten wollen, um den "grünen" Retortensprit schnell in den Markt zu bekommen.

Aus Sonnenlicht mach Mancherlei: Power-to-X soll grünes Kerosin bringen

Beginnen wir mit Sonnenlicht: Hier kommt die technologische Expertise von Synhelion ins Spiel, die einen einzigartigen Prozess nutzen, um Sonnenlicht zu bündeln und als Prozesswärme zu nutzen. Das Spin-off der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich will diese, zusammen mit CO2 und Wasserdampf aus der Luft, nutzen, um eine Art Synthesegas zu erzeugen. Daraus soll anschließend mit der modularen Mikroreaktionstechnik von Ineratec flüssiges SAF erzeugt werden.

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"Unsere Technologie ist darauf ausgelegt, Synthesegas mit Hilfe von Sonnenwärme zu erzeugen", erklärt Philipp Good, Chief Technology Officer bei Synhelion. "Ineratecs modulare Fischer-Tropsch-Synthesereaktoren sind die perfekte Lösung für uns, um Solartreibstoffe in industriellem Maßstab zu produzieren und in den Markt für synthetische Treibstoffe einzusteigen."

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Derzeit bauen die Eidgenossen die weltweit erste industrielle Anlage zur Herstellung von nachhaltigem Kerosin aus Solarenergie im nordrhein-westfälischen Jülich. Mithilfe der modularen und kosteneffizienten Technologien soll die Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit der Produktion von solaren Treibstoffen demonstriert werden. Danach planen beide Partner, die Treibstoffproduktion mit Unterstützung von Industriepartnern wie Swiss International Air Lines und der Lufthansa Gruppe schnell auszubauen.

"Unsere Kooperation zeigt, was wir erreichen können, wenn Partner mit derselben Vision zusammenarbeiten. Gemeinsam produzieren wir nachhaltige Kraftstoffe, um den Verkehr klimafreundlicher zu gestalten", meint auch Tim Böltken, Geschäftsführer und Gründer von Ineratec. Das junge Unternehmen aus Karlsruhe - entstanden am KIT - hatte erst kürzlich wichtige Finanziers und Partner für die E-Fuels-Produktion gewinnen können, darunter der Luft- und Raumfahrtkonzern Safran aus Frankreich (Nachfolgeunternehmen des französischen Triebwerksbauers Snecma).

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Ob das schon die Startfreigabe für SAF ist? Vielleicht - aber bis Urlaubs- Fracht und Geschäftsflüge wirklich "grün" werden, könnte noch einige Zeit ins Land gehen. Die Marktforscher bei Roland Berger rechnen nicht vor 2035 damit, dass nachhaltig produziertes Flugbenzin in nennenswerter Menge auf den Markt kommt.●

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