Sunfire hat im November 2018 am Standort in Dresden eine Hochtemperatur-Co-Elektrolyse in Betrieb genommen und den Testbetrieb (> 500 Stunden) nun laut eigenen Angaben erfolgreich abgeschlossen. Die Sunfire-Synlink genannte Technologie soll die hocheffiziente Produktion (zukünftig etwa 80 Prozent Wirkungsgrad im industriellen Maßstab) von Synthesegas in einem einzigen Schritt unter Einsatz von Wasser, CO2 und Ökostrom ermöglichen. Damit sollen die Investitions- und Betriebskosten für Power-to-X-Projekte wie E-Crude und E-Fuels deutlich sinken, heißt es in einer Pressemitteilung.
Den technologischen Durchbruch erreichte Sunfire im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kopernikus-Projekts Power-to-X, an dem ebenfalls das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist. Die erfolgreich betriebene Co-Elektrolyse (zehn Kilowatt DC, bis zu vier Nm³/h Synthesegas), wird in den kommenden Wochen nach Karlsruhe ausgeliefert und dort in Kombination mit den Technologien von Climeworks (Direct Air Capture), Ineratec (Fischer-Tropsch-Synthese) und KIT (Hydrocracking) in einem Container zu einer autarken Anlage verbunden. Bis Ende August 2019 soll damit die integrierte Produktion des synthetischen Rohölersatzes E-Crude demonstriert werden; erstmalig in einem durch die Co-Elektrolyse ermöglichten Zwei-Stufen-Prozess in dieser Größenordnung.
Weiterhin hat Sunfire Anfang 2019 im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMBF) geförderten Projekts „Synlink“ mit der Skalierung der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse auf industriellen Maßstab begonnen – zunächst mit einer Eingangsleistung von 150 Kilowatt (DC). Dieses multiplizierbare Co-Elektrolyse-Modul soll perspektivisch im norwegischen Projekt des Partners Nordic Blue Crude zum Einsatz kommen. Hier soll eine erste kommerzielle Anlage entstehen, die jährlich zehn Millionen Liter beziehungsweise 8.000 Tonnen des synthetischen Rohölersatzes E-Crude auf Basis von 20 Megawatt Eingangsleistung produzieren wird.
Geht die Anlage im Industriepark Heroya in Betrieb, werden CO2-Emissionen in Höhe von etwa 21.000 Tonnen pro Jahr vermieden, da Abwärme aus Industrieprozessen als auch umweltfreundliche elektrische Energie aus Wasserkraft eingesetzt wird. 13.000 Pkw könnten damit vollständig mit synthetischem Ökokraftstoff versorgt werden.
Hintergrund: Hochtemperatur-Co-Elektrolyse
In bisherigen Power-to-Liquids-Verfahren werden zwei getrennte Prozessschritte genutzt, um Wasserdampf in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen (Elektrolyse) und Kohlenstoffdioxid zu Kohlenstoffmonoxid (Reverse Wasser-Gas-Shift Reaktion) zu reduzieren. Mit der Co-Elektrolyse von Sunfire werden H2 (Wasserstoff) und CO (Kohlenstoffmonoxid) nun in einem einzigen Prozessschritt gewonnen, was die Effizienz des Gesamtverfahrens erheblich verbessert und somit auch die Investitions- (CAPEX) und Betriebskosten (OPEX) reduziert. Außerdem reduziert sich der Platzbedarf durch die einstufige Sunfire-Synlink-Technologie merklich.
Durch die globale Energiewende und die Verpflichtung zur Einhaltung der Pariser Klimaschutzziele haben die Sunfire-Technologien großes, weltweites Marktpotenzial. Der globale Bedarf für Elektrolyse-Technologien zur Produktion von grünem, erneuerbarem Wasserstoff wird auf mehr als 3.000 Gigawatt geschätzt. Daneben benötigen zahlreiche Sektoren wie der Langstreckenstraßentransport, der Flug- oder der Schiffsverkehr Alternativen zum fossilen Diesel und Kerosin, die hervorragend transportierbare E-Fuels über vorhandene Infrastrukturen bieten können.
Neben der Herstellung von Kraftstoffen findet Synthesegas seine Abnehmer in einer ganzen Reihe von Industrien: Etwa in der Chemieindustrie, bei der Herstellung von Kunststoffen oder im Kosmetiksektor. Bislang wird Synthesegas vorwiegend auf Basis von fossilem Erdgas für die industrielle Verwendung hergestellt – in Zukunft CO2-neutral durch die hocheffiziente Co-Elektrolyse von Sunfire. (ab)
