28. Sonnenkolloquium: Solare Prozesse für die chemische Industrie



- Das 28. DLR Sonnenkolloquium hat unter dem Thema „Solare Prozesse für die chemische Industrie“ mit 120 Teilnehmenden in Jülich stattgefunden.
- Es bringt Fachleute aus Industrie und Forschung zusammen, um neue Methoden, Tools und Technologien für nachhaltige industrielle Prozesse zu erörtern.
Zum 28. Mal hat das DLR Sonnenkolloquium am Mittwoch, den 14. Mai, stattgefunden – und zum zweiten Mal im neuen Gebäude des Jülicher DLR-Standorts. 120 Teilnehmende folgten der Einladung der DLR-Institute für Future Fuels und Solarforschung. Die Veranstaltung stand in diesem Jahr unter dem Thema „Solare Prozesse für die chemische Industrie“.
Solartechnologien können verschiedene Formen von Energien liefern und eröffnen damit der chemischen Industrie ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. Diese können etwa eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung der chemischen Industrie spielen oder neue innovative Verfahren zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe ermöglichen. Im Laufe der Veranstaltung wurden Herausforderungen, Lösungen und neuste Entwicklungen bei der Integration von Solarenergie in neue und herkömmliche chemische Prozesse deutlich.

Das jährlich stattfindende Sonnenkolloquium bietet die Möglichkeit zu einem inspirierenden Austausch zwischen Experten aus Industrie und Forschung.
Berichte und Trends aus der Industrie
Nach der Begrüßung durch Institutsleiter Prof. Dr. Christian Sattler führte Martin Kürten von GRILLO Chemicals gemeinsam mit Dr. Dimitrios Dimitrakis vom DLR-Institut für Future Fuels in das Thema der Dekarbonisierung in der Schwefelsäureindustrie ein. Mit der Vorstellung der verschiedenen Anwendungen der Schwefeldioxid-Elektrolyse (SDE) in der Industrie wurden ihre wirtschaftlichen Potenziale deutlich. Im Vergleich zur herkömmlichen Wasserelektrolyse ist die SDE hinsichtlich des Stromverbrauchs deutlich effizienter und bietet vielversprechende Effekte für die Erzeugung von Wasserstoff. In diesem Zusammenhang stellte Dimitrakis die Forschungsarbeiten zur Verbesserung des Spaltprozesses von Schwefelsäure zu SO2 unter Verwendung katalytischer Spaltung mit erneuerbarer Wärme sowie das Potenzial der Verwendung elementaren Schwefels als Energieträger vor.

Anschließend referierte Dr. Maximilian Moxter von der Wacker Chemie AG über HELIOSOL®-Wärmeübertragungsflüssigkeiten, die sich in konzentrierenden Solarkraftwerken (CSP) durch ihre Leistungsfähigkeit bewährt haben. Demnach gewährleistet deren Wärmestabilität einen zuverlässigen, langlebigen Betrieb, wodurch sowohl die Rentabilität gesteigert als auch die Stromgestehungskosten (LCOE) gesenkt werden können.
Die Anlage DAWN der Synhelion SA ist nun seit fast einem Jahr in Betrieb. In der in Jülich erbauten Solarbrennstoffanlage demonstriert Synhelion seine Technologien im industriellen Maßstab. Sie produziert mehrere tausend Liter Solarbrennstoff pro Jahr, wie Solar-Flugkraftstoff, Diesel und Benzin. Über das erste Jahr Betriebserfahrung berichtete David Rutz.
Neue Entwicklungen und Netzwerke
Stéphane Boulanger von John Cockerill Energy präsentierte ein neues modulares CSP-Konzept. Diese Solarlösung erzeugt durch kostengünstige Wärmespeicherung mit Salzschmelzen rund um die Uhr grünen Strom und/oder Wärme. Dabei werden leicht einsetzbare, skalierbare Standardzellen verwendet.
Über die Bedeutung von Methanol als wichtiger chemischer Grundstoff und Energieträger sprachen Dr. Jürgen Dersch vom DLR-Institut für Solarforschung und Enric Prats vom DLR-Institut für Future Fuels. Insbesondere wenn Methanol mit erneuerbaren Energien und nachhaltigen CO2-Quellen synthetisiert wird, hat es erhebliches Potenzial, zu einer Verringerung des Kohlenstoffausstoßes beizutragen. Die beiden Wissenschaftler stellten verschiedene Projekte vor, an denen die Institute beteiligt sind, die auf die Entwicklung und den Einsatz von solarer Methanolproduktion in verschiedenen Größenordnungen und geografischen Kontexten abzielen.

Prof. Dr. Derek Baker von der Middle East Technical University fasste in seinem Vortrag die bisherigen Aktivitäten von SolarHub zusammen – ein Exzellenzzentrum für Solarenergie. Das von der EU geförderte Projekt soll die Verbindungen zwischen griechischen und türkischen Ökosystemen stärken und Innovationen in der Solarenergie vorantreiben, mit einem Schwerpunkt auf den Agrar- und Ernährungssektor. Teil der Präsentation war, über Strategien für den Übergang zu einem sich selbst tragenden und agilen HelioHub zu diskutieren.
Forschung und Infrastruktur
Die jüngsten Fortschritte bei einem thermochemischen Verfahren zur effizienten Erzeugung nachhaltiger Kraftstoffe erörterte Prof. Dr. Kent Warren von der ETH Zürich. Es nutzt erneuerbare Wärmequellen – insbesondere konzentrierte Sonnenenergie –, um effizient Wasserstoff aus Wasser oder Synthesegas, einer Kombination von Wasser und Kohlendioxid, zu erzeugen. Dieser Ansatz biete eine skalierbare, kohlenstoffneutrale Lösung für die großtechnische Produktion grüner Moleküle.
Dr. Nicole Neumann vom DLR-Institut für Future Fuels schilderte anschließend das Vorgehen zweier Projekte, an denen das Institut beteiligt ist, die solarbetriebene Membranreaktoren für die Produktion von Wasserstoff und Synthesegas entwickeln. Eine solche Membrantechnologie hätte zudem das Potenzial, den CO2-Kreislauf zu schließen.
Projekte zum Thema solare Umwandlung verschiedener Biomassen zur Produktion von Biokraftstoffen stellte Dr. Clarisse Lorreyte vom DLR-Institut für Future Fuels vor. Diese befassen sich mit Methoden, um trockene Biomasse, wie Holzspäne, oder feuchte Biomasse, wie Mikroalgen, mit Solarenergie umzuwandeln.

Zum Abschluss der Vorträge gab es einen Ausblick auf die entstehende Testinfrastruktur am DLR-Standort Jülich. Dr. Kai Wieghardt vom DLR-Institut für Solarforschung berichtete über die neue Großforschungsebene für solarthermochemische Prozesse bis zu 10 MW, die auf dem Multifokusturm entstehen wird und 2026 an den Start gehen soll.
Über den Tag hinweg führten die Session Chairs Dr. Nicole Janotte, Dr. Martina Reichert und Dr. Jana Stengler durch das Programm.
Die Teilnehmenden des Kolloquiums hatten im Anschluss die Möglichkeit, die DLR-Solartürme und den Sonnensimulator Synlight zu besichtigen. Fachlicher Austausch und angeregte Diskussionen im Sonnenschein bildeten einen passenden Abschluss des Tages.
Wir bedanken uns bei allen Speakern und Gästen für die Teilnahme und ihren inspirierenden Input bei den Diskussionen. Wir freuen uns auf das 29. Sonnenkolloquium!
Kontakt
Katharina Heinrichs
Sigrun Damerau