Update vom 5.7.2024
Synhelion – Solartreibstoffe, DAWN, weltweit erste
synthetische Industrie-Solaranlage im grossen Masstab.
Am 20. Juni 2024 - anlässlich der
Sommersonnenwende - wurde DAWN, die "erste industrielle Solar-Anlage der
Welt" vorgestellt. Die Anlage wird synthetische Flüssigbrennstoffe durch
die Nutzung von Sonnenenergie erzeugen.
Vom konzentrierten Sonnenlicht bis zum synthetischen Flüssigkraftstoff.
Die DAWN-Anlage umfasst ein Spiegelfeld und einen 20 m hohen Solarturm, so dass die Technologie von Synhelion in industriellem Maßstab eingesetzt werden kann. In dem Turm wird ein Solarreceiver zusammen mit einem thermochemischen Reaktor und einem thermischen Energiespeicher eingesetzt. DAWN soll bereits 2024 jährlich "mehrere tausend Liter" Kraftstoff produzieren. Die Anlage wird Syncrude produzieren, ein synthetisches Rohöl, das in einer regulären Ölraffinerie zu "zertifizierten Kraftstoffen" verarbeitet werden kann.
Thermochemischer Reaktor.
Die Sonnenstrahlung wird durch das Spiegelfeld reflektiert, auf den Receiver konzentriert und in Hochtemperatur-Prozesswärme umgewandelt. Die erzeugte Wärme wird dem thermochemischen Reaktor zugeführt. Der Reaktor wird mit Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) aus Bioabfällen einer lokalen Papierfabrik sowie Wasser (H2O) gespeist. Damit wird Synthesegas, ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, produziert.
Das Synthesegas wird dann mit der üblichen Gas-to-Liquids-Technologie zu Kraftstoffen wie Flugzeugtreibstoff, Benzin oder Diesel verarbeitet. Überschüssige Wärme wird in einem thermischen Energiespeicher gespeichert, um einen kontinuierlichen Betrieb (auch nachts) zu ermöglichen.
Synthetische Flüssigkraftstoffe.
Nach Angaben von Synhelion ist es
das erste Mal, dass eine Anlage die gesamte Technologiekette vom konzentrierten
Sonnenlicht bis zum synthetischen Flüssigkraftstoff im industriellen Maßstab
demonstriert. Solche Anlagen sind in der Lage, "den Verkehrssektor,
insbesondere den Luftverkehr, zu defossilisieren". Dies ist darauf
zurückzuführen, dass die Anlage in der Lage ist, Solarkerosin für die Luftfahrt
sowie Solarbenzin und Solardiesel für Transport und Schifffahrt herzustellen. Einer
der Hauptvorteile von Solarkraftstoffen ist, dass sie mit der bestehenden
Kraftstoffinfrastruktur kompatibel sind - "von der Lagerung und dem
Transport bis hin zu Verbrennungsmotoren und Flugzeugtriebwerken." Diese
synthetischen Flüssigkraftstoffe können deshalb ihre Pendants aus fossilen
Brennstoffen ersetzen.
E-Fuels, die auch als Power-to-X-Kraftstoffe bekannt sind und mit erneuerbarem
oder dekarbonisiertem Strom hergestellt werden, könnten ein gangbarer Weg zu
Net Zero sein und sich bis 2030 schnell verbreiten, unterstützt durch eine
massive Ausweitung von billigerem erneuerbarem Strom und erwartete
Kostensenkungen bei Elektrolyseuren, so ein Bericht der Internationalen
Energieagentur (IEA) über die Rolle von E-Fuels bei der Dekarbonisierung des
Verkehrssektors.
Einweihung der Anlage DAWN.
Die gesamte Anlage wurde von von Synhelion entwickelt, so die präzise Steuerungstechnik des Heliostatenfeldes, der Solarreceiver, der thermochemische Reaktor und das thermische Energiespeichersystem. Eine solche Thermo-Solaranlage garantiert eine optimale Nutzung von Landressourcen und Baumaterialien.
Bei der Einweihungsfeier erklärte Dr. Philipp Furler, CEO und Mitbegründer von Synhelion, Folgendes: "Heute ist ein historischer Tag für Synhelion. Mit der Einweihung von DAWN beginnt das Zeitalter der solaren Kraftstoffe - ein Wendepunkt für den nachhaltigen Transport." Da die Einweihung der Anlage zur Sommersonnenwende stattfand, nahmen an der Zeremonie auch Vertreter der Industrie und der Politik teil.
Hartmut Höppner, Staatssekretär im Bundesministerium für Digitales und Verkehr, sagte bei der Veranstaltung: "Um die Klimaziele im Verkehrssektor zu erreichen, brauchen wir Alternativen zu fossilen Kraftstoffen. Diese erste Anlage zur Herstellung von Solarkraftstoffen in Deutschland ist ein deutliches Zeichen dafür, wie technische Innovationen helfen können, CO2-Emissionen zu reduzieren."
Ergänzend sagte Heike Birlenbach,
Chief Commercial Officer von Swiss International Air Lines, dazu: "Der
großflächige Einsatz nachhaltiger Flugkraftstoffe ist eine der wichtigsten
Maßnahmen, um die CO2-Ziele im Luftverkehr zu erreichen. Die Einweihung von
DAWN ist ein Meilenstein in diesem Prozess."
Synhelion hat mit der Eröffnung der ersten großtechnischen Solaranlage zur
Herstellung synthetischer Kraftstoffe einen Meilenstein auf dem Weg zur
Energiewende gesetzt. Synhelion wurde 2016 als Spin-off der ETH Zürich
gegründet und hat sich seitdem als Pionier für solare Brennstoffe etabliert.
Dass man mit Solarwärme Treibstoffe herstellen kann, wurde 2019 erstmals in
einer Mini-Raffinerie auf dem Dach der ETH Zürich demonstriert. Seither hat das
wachsende Team von Synhelion kontinuierlich daran gearbeitet, die
vielversprechende Sun-to-Liquid-Technologie zu skalieren und im industriellen
Massstab anzuwenden. Die Technologie ist reif für die Industrie und wird den
Transportsektor langfristig revolutionieren. Die Lufthansa Group und SWISS sind
strategische Investoren.
Jülich ist nicht nur der Hauptsitz von Synhelion Deutschland, sondern auch der Standort der Synhelion-Projektpartner, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des Solarinstituts Jülich der Fachhochschule Aachen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert den Bau und Betrieb des DAWN mit 3,92 Millionen Euro. Langfristig soll die DAWN-Anlage vor allem für Forschungs- und Entwicklungszwecke genutzt werden.
Weitere Meilensteine in der Zukunft.
Die erste kommerzielle Anlage von Synhelion in Spanien wird im Jahr 2025 in Betrieb genommen und soll rund 1.000 Tonnen Kraftstoff pro Jahr produzieren. Künftige Projekte des Unternehmens werden weitaus größer sein als die ersten beiden Anlagen und dem Ziel näher kommen, innerhalb des nächsten Jahrzehnts jährlich etwa 1 Mio. Tonnen Solarbrennstoff zu produzieren.
11.04.2023 |
Synhelion und Solartreibstoffe - nachhaltiges Kerosin für die SWISS.
Schweizer Startups und Innovationen.
In der Schweiz
gibt es viele Start-ups und multinationale Unternehmen, welche
vielversprechende und oft wenig bekannte Lösungen zur Bekämpfung der globalen
Erwärmung entwickeln. Einige Lösungen sind bereits etabliert und marktreif. Andere
wurden gerade erst lanciert oder haben die Entwicklungsphase abgeschlossen.
Zu den Lösungen und Technologien, die in der Schweiz entwickelt werden,
gehören:
- Sonnenkollektoren
- lichtdurchlässige
Solarmodule
- faltbare Solardächer
- agrivoltaischen Solarmodule
- thermische
Solarze (TEG)
- Solarthermieanlage
- geothermische
Technologien
- Solarpumpen
- Wasserstoff aus Holz und Biomasse
- schwefelfressende Bakterien zur Herstellung von Gummipulver aus recycelten
Reifen
- Düngemitteln aus Industrieabwässer und Klärschlamm
- CO2-Entfernung aus der Luft
- Herstellung
von Solartreibstoffen
Nachhaltige Kraftstoffe.
Gerade die Herstellung von Solartreibstoffen ist mitunter eine der bedeutendsten
Schweizer Innovationen mit internationaler Ausstrahlung. Eine Technologie, welche die Flugbranche CO2 frei machen
will.
Nachhaltige Kraftstoffe gewinnen zunehmend an Bedeutung, da der Mobilitätssektor eine Dekarbonisierung anstrebt, nicht zuletzt um die Klimaziele von netto null Kohlenstoffemissionen bis 2050 zu erreichen. Die Solarkraftstoffe von Synhelion sind eine entscheidende Lösung im Kampf gegen den Klimawandel, da sie die Netto-CO2-Emissionen durch den direkten Ersatz fossiler Kraftstoffe erheblich reduzieren. Die Drop-in-Kraftstoffe des Unternehmens lassen sich in das bestehende Kraftstoffverteilungsnetz einbinden und sind voll kompatibel mit bestehenden Flugzeugen, Autos, Lastwagen und Schiffen.
Solartreibstoff von Synhelion.
Die Tochtergesellschaft der Lufthansa Group, Swiss International Air Lines, hat
sich finanziell an dem synthetischen Treibstoffhersteller Synhelion beteiligt,
um die Verfügbarkeit von nachhaltigen Flugkraftstoffen (SAF) zu beschleunigen.
Die Investition in das Schweizer Start-up-Unternehmen ist für das Erreichen der
ehrgeizigen Klimaziele im Luftfahrtsektor von wesentlicher Bedeutung. Es geht
darum, die Verfügbarkeit von Solartreibstoffen zu beschleunigen.
Synhelion ebnet den Weg für die erste industrielle Solarkraftstoffanlage der Welt. Mit der erfolgreichen Herstellung von Synthesegas im industriellen Maßstab unter Nutzung von Sonnenwärme hat Synhelion im August 2022 den letzten entscheidenden technischen Meilenstein für die industrielle Produktion von nachhaltigen Solartreibstoffen erreicht. Kurz darauf begann Synhelion mit dem Bau von DAWN - der weltweit ersten industriellen Anlage zur Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe mit Hilfe von Solarwärme.
Wer ist Synhelion?
Synhelion ist ein Schweizer
Startup und ein weltweiter Pionier
auf dem Gebiet der kohlenstoffneutralen Solartreibstoffe. Das Unternehmen für
saubere Energie ist 2016 aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH
Zürich) hervorgegangen, um den Mobilitätssektor zu dekarbonisieren. Die
industrielle Solarkraftstoffproduktion wird 2023 in Deutschland starten. Die
erste kommerzielle Produktionsanlage soll bis 2025 in Spanien in Betrieb
genommen werden.
Synhelion stellt Solartreibstoffe her. Das sind synthetische Treibstoffe aus
Sonnenenergie, die fossile Treibstoffe ersetzen können. Diese synthetischen
Kraftstoffe sind vollständig kompatibel mit der bestehenden globalen
Kraftstoffinfrastruktur und können in Flugzeugen, Schiffen, Lastwagen und Autos
verwendet werden. Der Kraftstoff wird durch die Anwendung von konzentriertem
Sonnenlicht zur Herstellung von synthetischem Gas erzeugt.
Synhelion hat in einer weiteren erfolgreichen Finanzierungsrunde CHF 22 Millionen eingeworben. Die Mittel wurden hauptsächlich von bestehenden Investoren und ausgewählten neuen strategischen Investoren, darunter Swiss International Air Lines (SWISS), bereitgestellt. Der Erlös der Investitionsrunde fördert das Wachstum des Unternehmens und die Skalierung. Das Unternehmen erwartet, dass die Investition dazu beitragen wird, die Kommerzialisierung seiner Technologie zur Herstellung synthetischer Flüssigkraftstoffe durch die Nutzung von Sonnenwärme zu beschleunigen. Nach Angaben des Unternehmens sind seine Drop-in-Solarkraftstoffe mit bestehenden Flugzeugen, Autos, Lastwagen und Schiffen kompatibel. Im September begann das Unternehmen mit dem Bau von DAWN, seiner industriellen Demonstrationsanlage in Deutschland.
"Wir glauben an eine globalisierte Welt, die durch klimafreundliche Mobilität verbunden ist", kommentiert Dr. Philipp Furler, Mitgründer und CEO von Synhelion. "Unser kohlenstoffneutrales Solarkerosin der nächsten Generation ist ein ökonomisch und ökologisch sinnvoller Ersatz für fossile Brennstoffe. Das Engagement von SWISS und der Lufthansa Group unterstreicht das große Interesse der Luftfahrtbranche an unserem solaren Treibstoff".
Die Technologie von Synhelion.
Synhelion ist das erste Unternehmen, das mit konzentrierter Sonnenstrahlung nachhaltig Prozesswärme über 1'500°C erzeugt. Damit ist es erstmals möglich, industrielle Prozesse wie die Treibstoffproduktion oder die Zementherstellung mit Sonnenwärme zu betreiben. Das Unternehmen stellt der Welt eine Spitzentechnologie zur Lösung der Klimakrise zur Verfügung.
Mit ihrer ersten Anwendung synthetisiert Synhelion das Gas industriell zu Kerosin. Die Technologie von Synhelion bietet ein beträchtliches Entwicklungspotenzial und hat viele strategische Vorteile gegenüber anderen technologischen Ansätzen. So verfügt das Unternehmen beispielsweise über einen Wärmespeicher, der es ermöglicht, die Anlage 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche zu betreiben, ohne auf ein Stromnetz zurückgreifen zu müssen.
Mit der Schlüsseltechnologie für die Herstellung von nachhaltigem Flugtreibstoff wird konzentrierte Sonnenwärme zur Herstellung von Synthesegas genutzt, welches anschliessend mit Standard-Industrieprozessen zu Kerosin synthetisiert werden kann.
Im Jahr 2019 demonstrierte Synhelion die Machbarkeit seiner auf Prozesswärme aus konzentriertem Sonnenlicht basierenden Technologie unter realen Betriebsbedingungen in einer kleinen Pilotanlage mit der ETH Zürich. Im darauffolgenden Jahr testete es einen zweiten Prototyp mit künstlichem Sonnenlicht in der Synlight-Anlage des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt.
Im Oktober letzten Jahres gab das Unternehmen bekannt, dass es vom Energieforschungsprogramm des deutschen Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Fördermittel in Höhe von 3,92 Millionen Euro (4,3 Millionen Dollar) erhalten hat, die für den Bau der weltweit ersten Industrieanlage für solare Kraftstoffe in Nordrhein-Westfalen, Deutschland, verwendet werden sollen. Die Anlage wird den gesamten Prozess vom konzentrierten Sonnenlicht bis zum synthetischen Flüssigkraftstoff im industriellen Maßstab abdecken, wobei die Endprodukte Solarkerosin und Solarbenzin sein werden.
Das Projekt zum
Bau der industriellen Produktionsanlage im Brainergy Park Jülich wird von
Synhelion Deutschland und dem Solar-Institut Jülich der Fachhochschule Aachen
durchgeführt. Synhelion Deutschland entstand im vergangenen Jahr durch die
Übernahme von Heliokon, einem 2016 gegründeten Experten für konzentrierende
Solarenergie. Zusätzlich zur Finanzierung durch die deutsche Regierung sammelte
Synhelion im November letzten Jahres in einer Serie-B-Finanzierungsrunde
weitere 16 Millionen Schweizer Franken (17,4 Millionen US-Dollar) ein.
Im Rahmen des EU-Projekts Horizon
2020 "Sun-to-Liquid" wurde der Very High Concentration Solar Tower
von IMDEA Energy gebaut. Er befindet sich in Móstoles, einem Vorort von Madrid,
Spanien. Synhelion hat diese Anlage mit einem 1.000 m2 großen Solarfeld
gemietet, um seine Solartreibstofftechnologie in mittlerem Maßstab zu entwickeln
und zu testen.
Synhelion, Swiss und die Lufthansa Group.
Synhelion, Swiss und die
Lufthansa Group arbeiten seit mehr als zwei Jahren sehr konstruktiv zusammen,
um solare Treibstoffe für den Luftfahrtsektor auf den Markt zu bringen. Swiss leistet
mit ihrer neuen finanziellen Beteiligung einen wesentlichen Beitrag, um
Synhelion bei der Skalierung und Kommerzialisierung seines innovativen
alternativen Treibstoffprodukts zu unterstützen. Die Mittel werden für die
Erweiterung und Kommerzialisierung der Synhelion-Technologie verwendet. Synhelion
wird seine Produktionsanlagen "auf industrielle Dimensionen"
ausbauen. Gemäss SWISS basiert die
Zusammenarbeit mit Synhelion auf der gemeinsamen Vision, durch den Einsatz von
Solartreibstoff klimaneutrales Fliegen im regulären Flugbetrieb zu ermöglichen.
Gemeinsam mit der Lufthansa Group und der Schwesterairline Edelweiss arbeitet
SWISS seit 2020 mit Synhelion an solaren Treibstoffen. Die Fluggesellschaft
wird nach eigenen Angaben in den nächsten Jahren den Einsatz von solaren
Treibstoffen deutlich erhöhen.
Zukunft von Synhelion.
Anfang 2022 erklärte sich die
Swiss als erste Fluggesellschaft bereit, den
"Sun-to-Liquid"-Solartreibstoff von Synhelion zu nutzen, der zunächst
aus einer im Bau befindlichen Demonstrationsanlage in Jülich (Deutschland) im
Jahr 2023 stammen wird. Eine größere kommerzielle Anlage soll 2025 in Spanien
in Betrieb genommen werden, und weitere Anlagen sollen folgen. Die SWISS wird damit die weltweit erste
Fluggesellschaft sein, die solares Kerosin einsetzt. In der Folge wird der
Treibstoff von Synhelion der gesamten Branche zur Verfügung gestellt.
Die Investitionen ermöglichen es Synhelion, DAWN zu bauen und die nächsten Schritte zur Skalierung seiner
Kraftstoffproduktion zu unternehmen, einschließlich der technischen Auslegung
und Bauplanung seiner ersten kommerziellen Anlage in Spanien. Zu den
bestehenden und neuen Investoren von Synhelion gehören weltweit führende Unternehmen
mit einer herausragenden Erfolgsbilanz und technologischer Exzellenz, wie die
SMS group, CEMEX, Eni, AMAG Group und SWISS. Zusätzlich zu der bedeutenden
Finanzierung schafft das unschätzbare und umfangreiche Know-how und
Technologieportfolio der Investoren bedeutende Synergien, die es Synhelion
ermöglichen, die Industrialisierung und den globalen Roll-out der
Solartreibstofftechnologie zu beschleunigen.