Villigen
Flugzeuge nachhaltig antreiben: So will das PSI das Netto-Null-Ziel erreichen
Das Paul Scherrer Institut (PSI) und das Schweizer Start-up Metafuels entwickeln ein neues Verfahren. Ziel: Die Gewinnung von nachhaltigem Flugtreibstoff, einem sogenannten SAF.
Leigh Hackett (links) und Saurabh Kapoor (rechts) von Metafuels und Marco Ranocchiari vom PSI (Mitte) auf der ESI-Plattform.
Das PSI und Metafuels haben sich zum Ziel gesetzt, ein effizientes Verfahren zur Herstellung von kostengünstigem synthetischem Kerosin aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln und zu vermarkten. Aus Wasser, erneuerbarem Strom und Kohlendioxid aus nachhaltigen Quellen soll ein hochwertiger Treibstoff entstehen, mit dem sich bereits heutige Flugzeugtypen antreiben liessen – entweder als Beigabe zum fossilen Kerosin oder eventuell als Haupttreibstoff.
In Zusammenarbeit mit dem Metafuels-Team haben Forschende am PSI hierfür einen katalytischen Prozess entwickelt, der nicht bloss die fossilen Ausgangsstoffe umgeht, sondern auch eine höhere Selektivität – also das Verhältnis von Ausbeute und Umsatz – sowie eine effizientere Nutzung erneuerbarer Energien als in den bisher eingesetzten SAF-Verfahren (Sustainable Aviation Fuel) erzielt. Mit dieser Technologie namens aerobrewTM wollen das PSI und Metafuels gemeinsam den Kohlenstoffkreislauf schliessen und das Netto-Null-Ziel auch in der Luftfahrt realisieren.
Nachhaltige Zusammenarbeit
«Im Vergleich zum traditionellen Treibstoff hat unsere Technologie das Potenzial, den Kohlenstoffausstoss während des gesamten Lebenszyklus je nach Produktionsstandort um 80 bis 95 Prozent zu senken», erklärt Saurabh Kapoor, Mitbegründer von Metafuels. Das für die Technologie benötigte Kohlendioxid stammt hierbei entweder direkt aus der Luft oder aus Non-Food-Biomasse wie beispielsweise aus Holz- oder pflanzlichen Abfällen. Mittels Elektrolyse lässt sich aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Photovoltaik und Wasser grüner Wasserstoff gewinnen.
Die Mitbegründer von Metafuels arbeiten bereits seit über einem Jahrzehnt an der Entwicklung von Strategien und Technologien für den Umstieg von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energiequellen. Die drei Mitbegründer Leigh Hackett, Saurabh Kapoor und Ulrich Koss bringen sowohl fundierte wissenschaftliche und wirtschaftliche Fachkenntnisse als auch viel Erfahrung im Energiesektor mit.
Metafuels kam mit einem fertigen Businessplan und einem Technologiepfad ans PSI. «Könnt ihr so was machen?», lautete die schlicht anmutende Frage. «Wir mussten zuerst ins Labor und eine Vielzahl entsprechender Experimente durchführen», erinnert sich Marco Ranocchiari, Leiter der Versuchsplattform Energy System Integration am PSI. «Es hat geklappt, und wir konnten unser wissenschaftliches Modell bestätigen.»
Metafuels und PSI gehen nun in die nächste Phase des Projekts, in der eine Pilotanlage gebaut und betrieben werden soll. Die Pilotanlage wird in Form von zwei Containermodulen auf der ESI-Plattform auf dem PSI-Campus installiert und in die bestehende Infrastruktur integriert. Damit soll die Technologie validiert werden, um sie in naher Zukunft im grossen Massstab kommerziell zu nutzen.
Die energieintensivste Art, zu reisen
Der Luftverkehr ist für etwa 2 bis 3 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Trotz dem Bewusstsein über die Klimaauswirkung des Fliegens ist davon auszugehen, dass der Flugverkehr weiter anwachsen wird. Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen und den Flugverkehr in den kommenden Jahren klimaneutral zu gestalten, wird intensiv an Alternativen geforscht. (az)
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