SUN-to-LIQUID II

Laufzeit: 1.11.2023 – 31.10.2027

Der europäische Green Deal zielt auf eine 90-prozentige Reduzierung der verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen bis 2050 ab. Das bedeutet, dass in Zukunft große Mengen nachhaltiger Kraftstoffe, insbesondere für die Luftfahrt, benötigt werden. Das von der EU und der Schweiz kofinanzierte europäische Forschungsprojekt SUN-to-LIQUID II will dafür eine Lösung finden. Führende Institutionen aus dem akademischen Bereich und der Industrie wollen die Skalierbarkeit und eine hohe Effizienz bei der Herstellung nachhaltiger Kohlenwasserstoffkraftstoffe aus Wasser, CO₂ und konzentriertem Sonnenlicht durch chemische Hochtemperaturumwandlung demonstrieren.

Worum es bei SUN-to-LIQUID II geht

Der Verkehrssektor wird eine wichtige Rolle beim Übergang zu einer Gesellschaft spielen, die zu 100 Prozent von erneuerbaren Energien lebt. Auf dem Weg dorthin gibt es zwei zentrale Herausforderungen: Eine größere Rohstoffbasis für die Erzeugung erneuerbarer Kraftstoffe sowie die langfristige Entwicklung nachhaltiger Kraftstofftechnologien für die Luftfahrt.

Während die Elektrifizierung und wahrscheinlich auch Wasserstoff eine große Bedeutung für die Dekarbonisierung des Verkehrs haben werden, wird es weiterhin einen Bedarf an energiereichen flüssigen Kohlenwasserstoffkraftstoffen geben – vor allem für den Luft- und Schiffsverkehr. Biokraftstoffe der ersten Generation können aufgrund von Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit nicht die erforderlichen Mengen liefern. Skalierbare Technologien sind also nötig, um den langfristigen Kraftstoffbedarf zu decken. Dafür eignet sich Solarstrahlung als Energieform, da sie unter den erneuerbaren Energien am besten zu skalieren ist.

SUN-to-LIQUID II will eine Reihe vielseitiger Technologien für die solare Kraftstofferzeugung aus Wasser und CO₂ entwickeln, wie zum Beispiel:

• ein verbessertes Hochfluss-Solarkonzentratorsystem für Anwendungen mit Hochtemperatur-Prozesswärme,
• effiziente „solarthermochemische“ Kraftstoffproduktion, d. h. ein durch Sonnenlicht angetriebener chemischer Hochtemperatur-Umwandlungsprozess unter Verwendung neuartiger 3D-gedruckter Materialien im Solarreaktor für die Reduktions-Oxidations-Prozesse,
• Wärmeaustausch- und Wärmerückgewinnungskonzepte zur weiteren Verbesserung der Effizienz von Hochtemperatur-Umwandlungsprozessen.

Außerdem will das Projekt eine kosteneffiziente Reduzierung der Treibhausgasemissionen um mehr als 80 Prozent nachweisen, insbesondere für die Luftfahrt. Die technische Skalierbarkeit der Produktionspotenziale soll über die prognostizierte Nachfrage hinausgehen.

Im Endergebnis zielt das Projekt darauf ab, einen wesentlichen technologischen Fortschritt zu erreichen. SUN-to-LIQUID II will den Zugang zu einer nahezu unbegrenzten Ressource für die nachhaltige Produktion von Kraftstoffen ermöglichen, indem das Projekt die Technologie und einen Fahrplan für die Herstellung hochwertiger erneuerbarer flüssiger Kraftstoffe direkt aus Wasser, CO₂ und konzentrierter Sonnenenergie entwickelt.

Das Konsortium

Das Konsortium SUN-to-LIQUID II besteht aus sechs Partnern aus fünf europäischen Ländern (Deutschland, Spanien, Schweiz, Niederlande und Frankreich) unter der Koordination des Bauhaus Luftfahrt e. V. Die Zusammenarbeit zwischen Forschungsinstituten und der Industrie zielt darauf ab, die Lücke zwischen Forschung und industriellen Anwendungen bei der solaren Hochtemperaturprozesstechnik zu schließen.

Das DLR entwickelt federführend den Solar-Receiver-Reaktor der nächsten Generation mit integrierter Wärmerückgewinnung und verbessert den Betrieb des Solarkonzentrators und der Anlage gemeinsam mit IMDEA Energía. Der Receiver-Reaktor wird in der Solarkonzentratoranlage im IMDEA Technology Park in Móstoles, Spanien, installiert. Industriepartner sind HyGear BV, Synhelion SA und L-up.

Das Projekt baut auf dem vorangegangenen Horizon2020-Projekt SUN-to-LIQUID auf, das die solarthermochemische Kraftstofferzeugung in einem Maßstab von 50 kW erfolgreich unter direkter Sonneneinstrahlung demonstriert hat.

Weitere Informationen gibt es auf der Projektwebseite: