Sauber tanken statt Auto aufladen

Jedermann setzt heute auf Elektromobilität. Das bedeutet weitreichende Umstellungen. Dabei muss der Verbrennungsmotor noch lange nicht ausgedient haben. Das Dresdner Start-up Sunfire zeigt, dass CO₂-Neutralität im Verkehr dank einer neuen Technologie auch anders geht: mit synthetisch hergestelltem Sprit. Nur die politischen Rahmenbedingungen erschweren solche Innovationen.

Foto: Presse Sunfire GmbH

Text: Peter Hein

Auf den ersten Blick sieht das schwarze Gitternetz alles andere als spektakulär aus. Jedenfalls nicht so spektakulär, wie es die Ergebnisse des Hochtemperatur-Elektrolyseurs erwarten lassen, den die Ingenieure der Sunfire GmbH auf dem Werksgelände nahe Dresden montieren. Doch dahinter steckt eine Technologie, die das Potenzial hat, die Diskussion um die Energie-wende in Deutschland neu aufzurollen – wenn denn die Politik bereit dazu wäre.

Kraftstoff mit CO₂-neutraler Bilanz

Das Gitternetz ist eigentlich eine Membranfolie, die zusammen mit Hunderten weiteren das Herzstück der Anlage bildet. Die Membranen werden unter Strom gesetzt und Wasserdampf wird an ihnen entlanggeleitet, sodass sich der Dampf aufspalten und Wasserstoff abscheiden lässt. Das Ganze nennt sich Elektrolyse und ist in der Schule Standardlehrstoff im Chemieunterricht. Wenn man dem Wasserdampf Stickstoff beimischt, kommt aus dem Reaktor in dem Power-to-X- Verfahren genannten Prozess Ammoniak heraus.


Bekannt ist das Verfahren seit Langem. Die praktische Umsetzung für eine industrielle Anwendung galt allerdings als technisch herausfordernd. Elektrolyseure brauchen viel Strom, und die Ausbeute an Wasserstoff fiel oft mager aus. Für dieses Problem hat das Dresdner Start-up -Sunfire eine Lösung gefunden. „Mit unseren Anlagen haben wir eine effiziente Form der Elektrolyse entwickelt, mit der wir den Wirkungsgrad um 20 Prozentpunkte gegenüber dem heutigen Stand der Technik verbessern konnten“, sagt Nils Philipp Aldag, Mitgründer von Sunfire.


„Während konventionelle Verfahren mit Wasser arbeiten, starten wir schon mit Wasserdampf“, erklärt Aldag. So ist weniger Energie notwendig, um die Flüssigkeit vollständig zu verdampfen. Der Clou des Sunfire-Reaktors ist jedoch, dass er auch Kohlendioxid mit in den Elektrolyse--Prozess aufnehmen kann. Der Mix aus Wasserdampf und CO₂ spaltet sich im Reaktor in Wasserstoff und Kohlenmonoxid auf. „Die Verbindung der beiden Moleküle bildet die chemische Plattform, aus der heraus sich alle gängigen Brennstoffe produzieren lassen, die wir heute aus Erdöl und Erdgas erzeugen“, erläutert Aldag. Dazu gehört synthetisch hergestelltes Benzin, das in konventionellen Motoren verbrannt werden kann. Dabei entsteht zwar die gleiche Menge CO₂ wie bei Sprit aus Erdöl, aber eben nur so viel, wie zu Anfang des Reaktorverfahrens der Atmosphäre entzogen wurde. „Kommt der Strom zum Betrieb der Anlage aus regenerativen Energien, fällt die gesamte CO₂-Bilanz neutral aus.“

„Offenbar tut sich die Politik schwer, Lösungen zu akzeptieren, die ihr Mantra angreifen.“

NIls Philipp Aldag ist Mitbegründer der Sunfire GmbH mit Sitz in Dresden. Das Unternehmen produziert Anlagen zur Erzeugung von erneuerbaren technischen Gasen und Kraftstoffen.

Jedermann setzt heute auf Elektromobilität. Das bedeutet weitreichende Umstellungen. Dabei muss der Verbrennungsmotor noch lange nicht ausgedient haben. Das Dresdner Start-up Sunfire zeigt, dass CO₂-Neutralität im Verkehr dank einer neuen Technologie auch anders geht: mit synthetisch hergestelltem Sprit. Nur die politischen Rahmenbedingungen erschweren solche Innovationen.

Text: Peter Hein

Auf den ersten Blick sieht das schwarze Gitternetz alles andere als spektakulär aus. Jedenfalls nicht so spektakulär, wie es die Ergebnisse des Hochtemperatur-Elektrolyseurs erwarten lassen, den die Ingenieure der Sunfire GmbH auf dem Werksgelände nahe Dresden montieren. Doch dahinter steckt eine Technologie, die das Potenzial hat, die Diskussion um die Energie-wende in Deutschland neu aufzurollen – wenn denn die Politik bereit dazu wäre.

Kraftstoff mit CO₂-neutraler Bilanz

Das Gitternetz ist eigentlich eine Membranfolie, die zusammen mit Hunderten weiteren das Herzstück der Anlage bildet. Die Membranen werden unter Strom gesetzt und Wasserdampf wird an ihnen entlanggeleitet, sodass sich der Dampf aufspalten und Wasserstoff abscheiden lässt. Das Ganze nennt sich Elektrolyse und ist in der Schule Standardlehrstoff im Chemieunterricht. Wenn man dem Wasserdampf Stickstoff beimischt, kommt aus dem Reaktor in dem Power-to-X- Verfahren genannten Prozess Ammoniak heraus.


Bekannt ist das Verfahren seit Langem. Die praktische Umsetzung für eine industrielle Anwendung galt allerdings als technisch herausfordernd. Elektrolyseure brauchen viel Strom, und die Ausbeute an Wasserstoff fiel oft mager aus. Für dieses Problem hat das Dresdner Start-up -Sunfire eine Lösung gefunden. „Mit unseren Anlagen haben wir eine effiziente Form der Elektrolyse entwickelt, mit der wir den Wirkungsgrad um 20 Prozentpunkte gegenüber dem heutigen Stand der Technik verbessern konnten“, sagt Nils Philipp Aldag, Mitgründer von Sunfire.


„Während konventionelle Verfahren mit Wasser arbeiten, starten wir schon mit Wasserdampf“, erklärt Aldag. So ist weniger Energie notwendig, um die Flüssigkeit vollständig zu verdampfen. Der Clou des Sunfire-Reaktors ist jedoch, dass er auch Kohlendioxid mit in den Elektrolyse--Prozess aufnehmen kann. Der Mix aus Wasserdampf und CO₂ spaltet sich im Reaktor in Wasserstoff und Kohlenmonoxid auf. „Die Verbindung der beiden Moleküle bildet die chemische Plattform, aus der heraus sich alle gängigen Brennstoffe produzieren lassen, die wir heute aus Erdöl und Erdgas erzeugen“, erläutert Aldag. Dazu gehört synthetisch hergestelltes Benzin, das in konventionellen Motoren verbrannt werden kann. Dabei entsteht zwar die gleiche Menge CO₂ wie bei Sprit aus Erdöl, aber eben nur so viel, wie zu Anfang des Reaktorverfahrens der Atmosphäre entzogen wurde. „Kommt der Strom zum Betrieb der Anlage aus regenerativen Energien, fällt die gesamte CO₂-Bilanz neutral aus.“

„Offenbar tut sich die Politik schwer, Lösungen zu akzeptieren, die ihr Mantra angreifen.“

NIls Philipp Aldag ist Mitbegründer der Sunfire GmbH mit Sitz in Dresden. Das Unternehmen produziert Anlagen zur Erzeugung von erneuerbaren technischen Gasen und Kraftstoffen.

Um

55%

möchte die Bundesregierung den Ausstoß von Treibhaus-gasen gegenüber 1990 senken. Nach aktuellen Prognosen wird Deutschland dieses Ziel bis 2030 nicht erreichen. Ursache dafür ist unter anderem die große CO₂-Belastung durch den Verkehr.

Kein fairer Wettbewerb

Ob Aldag und seine Mitstreiter ihre Kraftstoffe in Deutschland anbieten können, ist jedoch fraglich. „Synthetische Flüssigkraftstoffe sind in Deutschland nicht für den Straßenverkehr zugelassen. In den Regularien der EU werden sie zudem benachteiligt. Der stark regulierte Markt muss geöffnet werden, wenn wir es mit dem Klimaschutz ernst meinen.“ Mit Subventionen bevorzugt die Politik Batterie und Biokraftstoffe. Ein Beispiel ist die EU-Richtlinie zu erneuerbaren Energien. Sie peilt einen Anteil von erneuerbaren Energien von 14 Prozent im Verkehr an. In der Richtlinie ist jeder Prozentpunkt, den Elektromobile dazu beitragen, mit dem Faktor vier gewichtet. Der Beitrag durch synthetische Kraftstoffe hingegen zählt nur eins zu eins. „Diese Ungleichgewichtung ist eine Benachteiligung von synthetischen Kraftstoffen. Es gibt darin keine Technologieoffenheit und Neutralität“, gibt Aldag zu bedenken. Erschwerend kommt hinzu, dass Erdöl und Erdgas zu billig
sind, weil die Umweltbelastung der fossilen Energieträger nicht einkalkuliert wird. So entsteht ein Wettbewerbsnachteil für neue Energie-Technologien. Diese sind wegen ihrer hohen Entwicklungskosten anfangs sehr teuer. Statt für fairen Wettbewerb zu sorgen, blenden die Verantwortlichen synthetische Kraftstoffe aus ihren Überlegungen bewusst aus. „Offenbar tut sich die Politik schwer, Lösungen zu akzeptieren, die ihr Mantra angreifen“, stellt der Sunfire-Gründer resigniert fest. „Dabei können wir es uns gar nicht erlauben, Technologien wie der Elektrolyse auf Dauer den Riegel vorzuschieben.“

Quelle: Presse Sunfire GmbH