CO2-neutrale Treibstoffe f\u00fcr eine nachhaltigere Luft- und Schifffahrt<\/p>\n\n\n\n
Wissenschaftler der ETH Z\u00fcrich haben eine Anlage gebaut, mit der sich aus Sonnenlicht und Luft CO2-neutrale Treibstoffe herstellen lassen. Das n\u00e4chste Ziel ist, die Technologie auf industriellen Ma\u00dfstab zu bringen und Wettbewerbsf\u00e4higkeit zu erreichen. In der Fachzeitschrift \u201eNature“ beschreiben Forscher aus Z\u00fcrich und Potsdam die Funktionsweise des Solarreaktors und schlagen ein politisches Rahmenwerk vor, das Anreize f\u00fcr die verst\u00e4rkte Produktion von \u201esolarem Kerosin“ setzt.<\/p>\n\n\n\n
CO2-neutrale Treibstoffe sind f\u00fcr eine nachhaltigere Luft- und Schifffahrt von zentraler Bedeutung. Mit der Z\u00fcrcher Anlage lassen sich synthetische fl\u00fcssige Treibstoffe herstellen, die bei der Verbrennung nur so viel CO2 freisetzen, wie zuvor der Luft entnommen wurde. CO2 und Wasser werden direkt aus der Umgebungsluft abgeschieden und mit Solarenergie aufgespalten. Das Produkt ist Syngas, eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die anschlie\u00dfend zu Kerosin, Methanol oder anderen Kohlenwasserstoffen verarbeitet wird.<\/p>\n\n\n\n
Seit zwei Jahren betreiben Forschende um Aldo Steinfeld, Professor f\u00fcr Erneuerbare Energietr\u00e4ger der ETH Z\u00fcrich, ihre Mini-Solarraffinerie auf dem Dach des Maschinenlaboratoriums mitten in Z\u00fcrich. \u201eWir konnten die technische Machbarkeit der gesamten thermochemischen Prozesskette zur Umwandlung von Sonnenlicht und Umgebungsluft in Drop-in-Treibstoffe erfolgreich nachweisen. Das Gesamtsystem arbeitet unter realen Sonneneinstrahlungsbedingungen stabil und dient uns als einzigartige Plattform f\u00fcr weitere Forschung und Entwicklung\u201c, sagt Steinfeld. Die Technik sei nun reif f\u00fcr den Transfer in die Industrie.<\/p>\n\n\n\n
Analysen der gesamten Prozesskette ergaben, dass der Treibstoff bei einer Produktion im industriellen Ma\u00dfstab 1,20 bis 2 Euro pro Liter kosten w\u00fcrde. Als Produktionsstandort sind W\u00fcstenregionen mit hoher Sonneneinstrahlung besonders gut geeignet. \u201eIm Gegensatz zu Biokraftstoffen, deren Potenzial wegen der Knappheit landwirtschaftlicher Fl\u00e4chen begrenzt ist, k\u00f6nnte der weltweite Bedarf an Flugzeugtreibstoff durch die Nutzung von weniger als einem Prozent der weltweiten Trockenfl\u00e4chen gedeckt werden und st\u00e4nde nicht in Konkurrenz zur Nahrungs- oder Futtermittelproduktion\u201c, erl\u00e4utert Johan Lilliestam, Forschungsgruppenleiter am IASS und Professor f\u00fcr Energiepolitik an der Universit\u00e4t Potsdam. Wenn die Materialien f\u00fcr den Bau der Produktionsanlagen wie Glas und Stahl mit erneuerbaren Energien hergestellt werden, gehen die Treibhausgasemissionen gegen Null.<\/p>\n\n\n\n
Angesichts der hohen Anfangsinvestitionskosten ben\u00f6tigen Solarkraftstoffe allerdings politische Unterst\u00fctzung beim Markteintritt. \u201eDie bestehenden F\u00f6rderinstrumente der Europ\u00e4ischen Union \u2013 Emissionshandel und Offsetting \u2013 reichen nicht aus, um die Marktnachfrage nach Solartreibstoffen zu f\u00f6rdern. Deshalb schlagen wir ein technologiespezifisches EU-Quotensystem f\u00fcr Flugzeugtreibstoff vor. Das hei\u00dft, die Fluggesellschaften sollten verpflichtet werden, einen Anteil ihres Treibstoffs aus solaren Quellen zu decken\u201c, sagt Lilliestam.<\/p>\n\n\n\n
F\u00fcr den Anfang, wenn der Preis f\u00fcr das \u201esolare Kerosin\u201c hoch und die Produktionskapazit\u00e4ten niedrig sind, empfehlen die Studienautoren eine Quote von 0,1 Prozent. Ein solcher Anteil h\u00e4tte kaum Auswirkungen auf die Kosten des Fliegens, w\u00fcrde aber den Aufbau von Produktionsanlagen erm\u00f6glichen \u2013 und somit eine Lernkurve in Gang setzen, die zu verbesserter Technologie und niedrigeren Preisen f\u00fchren kann. So kann die Quote nach und nach steigen, bis Solarkerosin den Marktdurchbruch ohne weitere F\u00f6rderma\u00dfnahmen schafft.<\/p>\n\n\n\n