EU-Projektstart: "SUNGATE" - Neuartige Technologieplattform für kohlenstoffneutrale Produktion von solaren Brennstoffen
Im Oktober 2023 startete das EU-Projekt "SUNGATE" unter der Koordination
des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME
und in Zusammenarbeit mit 11 Partnern aus Forschung und Industrie. SUNGATE
zielt darauf ab, eine zirkuläre, nachhaltige und kosteneffiziente Bio-
Hybrid-Technologie zu entwickeln, um eine effizientere, skalierbare
Produktion von solaren Brennstoffen zu erreichen, die von tragbaren
Systemen bis hin zu größeren dezentralen Lösungen für Haushalte und die
Industrie reichen.
Inmitten der Energiewende und des fortschreitenden Klimawandels sind
solare Kraftstoffe eine nachhaltige Lösung für eine umweltfreundliche
Energieversorgung, zum Beispiel für Mobilität, Haushalte und Industrie.
Ein vielversprechender Ansatz für die solare Kraftstoffproduktion ist die
künstliche Photosynthese - allerdings sind die derzeitigen Systeme
ineffizient, teuer und für den industriellen Einsatz ungeeignet. Das EU-
Projekt "SUNGATE" zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu überwinden,
indem es die Prinzipien der künstlichen Photosynthese mit neuen Methoden
der Photoelektrokatalyse und Mikroverfahrenstechnik für
Durchflussreaktoren kombiniert. Im Ergebnis wird das Projekt die erste
modulare, kontinuierliche Mikroreaktortechnologie hervorbringen, die
Sonnenlicht als einzige Energiequelle sowie Wasser und CO2 als einfache
und reichlich vorhandene Ausgangsstoffe für die Umwandlung in solare
Brennstoffe wie Methanol und Formiat benötigt.
Im Gegensatz zu den modernsten photoelektrochemischen Technologien werden
bei SUNGATE keine toxischen oder kritischen Rohstoffe verwendet.
Effiziente Photokatalysatoren zur Wasseroxidation werden mit neuartigen
enzymbasierten biohybriden Katalysatoren zur CO2-Reduktion auf nano- und
mikrostrukturierten Elektroden kombiniert, um die Sonnenenergie für die
künstliche Photosynthese optimal zu nutzen. Das einzigartige modulare und
skalierbare Design der SUNGATE-Technologie soll in seiner zukünftigen
Ausbaustufe eine flexible kohlenstoffneutrale Produktion von solaren
Brennstoffen für verschiedene Anwendungen ermöglichen, die von dezentraler
Energieinfrastruktur bis hin zu geschlossenen Kohlenstoffkreisläufen für
Sektoren reichen, die große Mengen an CO2 ausstoßen (z. B. Zement-, Stahl-
und chemische Industrie).
SUNGATE strebt einen Konzeptdemonstrator auf einem finalen
Technologiereifegrad der Stufe 5 an (TRL 5). Dies entspricht einem
technologischen Durchbruch, der das Potenzial hat, die künftige globale
Energieversorgung zu erschwinglichen Kosten zu sichern und das zentrale
Ziel des europäischen "Green Deal" und des europäischen Klimagesetzes zu
erfüllen und bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen. Das interdisziplinäre
Konsortium des Projekts, das sich aus 12 akademischen
Forschungseinrichtungen, Forschungs- und Technologieunternehmen sowie
Industriepartnern aus sechs EU-Ländern und der Türkei zusammensetzt, wird
sich mit der vollständigen Validierung der Technologie befassen,
einschließlich der Lebenszyklusbewertung, sowie mit dem Wissenstransfer,
um die industrielle Einführung zu beschleunigen. SUNGATE erhielt ein
Gesamtbudget von rund 4,9 Millionen Euro aus dem Horizont Europa Programm
der Europäischen Union im Rahmen der Fördervereinbarung 101122061 und wird
bis zum 30. September 2027 laufen.
Projektkoordination
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie
IME, Deutschland
Projektpartner
Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM,
Deutschland
Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC, Deutschland
Universität Warschau, Polen
Chemisches Forschungsinstitut von Katalonien, Spanien
Universität Stuttgart, Deutschland
Universität Ulm, Deutschland
Universität Gent, Belgien
Tarsus Universität, Türkei
2.-0 LCA consultants, Dänemark
Dänischer Rat für Technologie, Dänemark
Chemtrix BV, Niederlande
