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Technik Kerosin aus Sonnenlicht

Seit drei Jahren arbeiten Forscher der ETH Zürich zusammen mit Kollegen aus Deutschland und Frankreich daran, einen Treibstoff aus Solarenergie, Wasser und CO2-Gas herzustellen. Vor wenigen Tagen wurde das erste Sonnen-Kerosin produziert – ein halber Deziliter.

Ein Flugzeug fliegt vor der untergehenden Sonne.
Legende: Vielleicht werden Flugzeuge dereinst mit umweltfreundlichen Kerosin aus Sonnenenergie, Wasser und CO2 am Himmel fliegen. Reuters

20'000 Liter Sonnen-Kerosin könnten dereinst täglich hergestellt werden – von einem Quadratkilometer Spiegelfläche einer Solaranlage; und mit Rohstoffen, die im Überfluss vorhanden sind. Das ist die Hoffnung der Forscher des europäischen Projekts Solar-Jet.

Zurzeit ist das noch Zukunftsmusik. Erst vor wenigen Tagen haben die Forscher erfahren, dass ihr Projekt überhaupt funktioniert. In einem Solarreaktor haben sie aus konzentriertem Sonnenlicht, Wasser und CO2 sogenanntes Synthesegas hergestellt, das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht. 750 Liter des Gases schickten sie in einem Druckbehälter nach Amsterdam, in ein Forschungszentrum von Shell. Dort wurde aus dem Gas mit einer etablierten Methode – dem Fischer-Tropsch-Verfahren – Kerosin hergestellt.

Anwendung im grösseren Stil ist möglich

50 Milliliter Kerosin sind bei diesem ersten Durchgang entstanden. Nicht genug, um damit irgendwohin zu fliegen. Doch darum ging es auch nicht, sagt Daniel Marxer, Mitarbeiter des Projekts an der ETH Zürich: «Unser Ziel war, die Gesamtproduktionskette von Wasser, CO2 und Solarenergie zu Kerosin zu zeigen».

Dass es funktioniert, haben sie bewiesen. Nun wollen die Forscher ihre Solarreaktor-Technologie optimieren und das Potenzial für eine industrielle Anwendung ausloten.

«Aus technischer Sicht ist die Anwendung des Verfahrens in grösserem Stil durchaus möglich», sagt Daniel Marxer, «doch es ist eine Kostenfrage». Um dereinst ganze Flugzeuge mit dem neuen Treibstoff zu versorgen, wären immense Flächen nötig. Mit 20'000 Litern Kerosin, die einst pro Quadratkilometer Spiegelfläche hergestellt werden sollen, kommt ein voll beladener Airbus A330 gerade einmal 2500 Kilometer weit.

Umweltfreundliche Zukunft

Auch in Umweltfragen wird optimiert: Die Forscher wollen das notwendige CO2 über Abscheidungstechnologien – durch Separation von Luft – beispielsweise aus der Atmosphäre gewinnen. So könnte der komplette Prozess CO2-neutral werden.

Marxer hofft, dass der Sonnen-Treibstoff in 30 bis 50 Jahren die Treibstoffe auf Erdölbasis ersetzen kann. Dann sollen nicht nur Flugzeuge, sondern auch Autos mit Sprit aus Sonnenenergie fahren.

7 Kommentare

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  • Kommentar von Nick Schaefer, Pfäffikon SZ
    Es gibt schon einige Methoden, um aus Sonnenlicht irgendwie SynGas zu machen. Zentrale Frage: Kosten. Heutige Methoden haben ca. 60% Effizienz El-Gas, und 15% Sonne-El. Die Kosten sind bei ca. 10 cts/kWh_elPV, und CapEx von 50 cts/kg_Gas. Gesamtkosten EUR 2.72/kg_Gas, also noch viel. Frechheit, dass die Wissenschaftler nicht zuallererst eine Kostenprognose erstellen mussten, und diese dem Steuerzahler kommunizieren, sondern einfach nochmals eine zusätzliche Technik ins Blaue hinein entwickeln.
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    1. Antwort von Stephan Poetsch, Wädenswil
      Welche Kostenschätzung wurde jemals oder wird den Erdölkonzernen abverlangt für die sozialisierten Kosten nachfolgenderer Generationen, auf deren Kosten derzeit auf Teufel komm raus, unvorstellbare Gewinne tagtäglich gemacht werden und sämtliche anderen Ansätze verunglimpft, mit Fehlinformationen bekämpft und somit die Erwärmung unseres Planeten geleugnet wird. Nur weiter so, sage ich zu diesen SuperSuper Forschern, wir brauchen Alternativen so dringend wie sonst nichts für unsere aller Zukunft!
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  • Kommentar von Daniel Vettiger, Zürich
    Nein, das Verfahren beruht nicht auf PV-Anlagen sondern funktioniert mit spiegeln, die das Sonnenlicht in einen Thermoreaktor "spiegeln & bündeln". Dieses gebündelte Licht erzeugt im Thermoreaktor sehr hohe Temperaturen, die eine Redoxreaktion mit CO2 in einem Metallkatalysator CeO2 in Gang setzt. Über einen zweiten Zyklus geschieht das Gleiche mit H2O. Es entsteht Kohlenmonoxid (CO) und Wassterstoff (H2) sowie Sauerstoff (O2). Das gemisch aus H2 Gas und CO Gas (Synthesegas) wird dann verwendet
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    1. Antwort von R. Bischof, Zürich
      Was macht man dann mit dem Kohlenmonoxid? Gibt es irgend einen vernünftigen Verwendungszweck dafür? Es einfach in die Luft zu entlassen kommt ja nicht in Frage, und wenn es einfach deponiert werden soll, sind wir gleich weit wie mit dem Atommüll.
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    2. Antwort von Daniel Vettiger, Zürich
      Nein das Kohlenmonoxid wird zusammen mit Wasserstoff weiterverwendet. Deswegen wird es ja produziert. In der sogenannten Tropsch-Fischer Synthese http://de.m.wikipedia.org/wiki/Fischer-Tropsch-Synthese entstehen Kohlenwasserstoffe & Alkohole die dann unter anderem als Kraftstoff für Fahrzeuge oder auch in der chemischen Industrie eingesetzt werden können.
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  • Kommentar von G. Techos, Lupfig
    Frage: hat schon mal jemand berechnet, wieviel Energie zur Erzeugung von einem Quadratkilometer "Solaranlage" (sehr wahrscheinlich PV- Anlage zur Stromerzeugung) gebraucht wird? Und die sollte man dann auch alle 25 Jahre wieder austauschen, dem Wirkungsgrad zuliebe ... Aber: Die Forscher machen einen tollen Job. Die Journis wohl eher weniger, wie man in diesem rudimentären Bericht wieder feststellt.
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    1. Antwort von M.Schmid, Bern
      Es wird keine PV-Anlage sein. Aber diese Frage ist grundsätzlich schon okay, nur stellt sich diese auch beispielsweise bei der Förderung und dem Transport von Öl. Da werden auch grosse Teile oder ganze Schiffe, Ölplatformen usw. vielleicht häufiger als alle 25 ersetzt, und diverse Prozesse brauchen recht viel Chemikalien und Energie. Und auch AKW haben recht viel Abfall, von der Förderung bis zum sogenannten "Endlager" welches noch nirgends zu finden ist.
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