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Power-to-Gas: Die CO2-Veredler

Vielleicht entwickelten sie vor allem eine Überbrückungstechnologie. Ganz sicher aber bringen sie die Energiewende schneller voran: Überall, wo CO2 anfällt, verwandeln es die Reaktoren von AlphaSYNT in Methangas, das zum Heizen oder als Kraftstoff eingesetzt werden kann.

Luca Schmidlin steht stolz im Forschungsinstitut für Natur- und Ingenieurwissenschaften, dem Paul Scherrer Institut in Villigen (PSI): «Ich kann etwas bewirken. Ein tolles Gefühl!» Hinter ihm thront der Prototyp der neuen Powerto-Gas-Anlage von AlphaSYNT, die hier gründlich durchgetestet wird. «Für alle, die noch kommen», fügt Andreas Aeschimann feierlich hinzu. Als Vater von drei Kindern sei es ihm besonders wichtig, die Schöpfung zu erhalten. Um also rasch einen Unterschied zu machen, gründeten die beiden Partner das Start-up im Jahr 2020. Schmidlin sammelte beim IET Institut für Energietechnik der Fachhochschule OST bereits Erfahrung, indem er die erste Powerto-Methane-Demoanlage der Schweiz mitaufbaute und betrieb. Aeschimann hingegen kommt aus einem Ingenieurbüro, wo er an Hochtemperaturanwendungen und für die Verbrennungsforschung arbeitete. In der Kaffeepause eines Seminars lernten sich die beiden zufällig kennen. Heute spannen sie eng mit dem PSI zusammen, das Industriepartner für die Kommerzialisierung ihres über Jahre entwickelten Reaktors suchte. «Lauter glückliche Fügungen führten zur heute marktfähigen Technologie», sagt Schmidlin.

Katalysator für die Energiewende

In Abwasserreinigungs-, Biogas-, Holzvergaser- oder Kehrichtverbrennungsanlagen, aber auch im Zementwerk: Theoretisch überall dort, wo CO2 anfällt und genügend grüner Strom aus Sonne, Wind oder Wasser für den chemischen Prozess vorhanden ist, könnte die Technologie installiert werden. Mit dem Einsatz dieser Technologie kann etwa überschüssiger Photovoltaikstrom durch Umwandlung in Methan vom Sommer in den Winter gespeichert werden. Zudem werden solche Anlagen mit dem Power- to-Gas-Reaktor CO2-neutral: zum einen, weil fast kein zusätzliches CO2 in die Luft gelangt, sondern in grüne Energieträger umgewandelt, also «upgecyclet», wird. Zum anderen, weil bestehende Infrastrukturen mit dem neu produzierten Kraftstoff weiterbetrieben werden können – fossile Energieträger werden dann einfach ersetzt. Die Anlagen und Kraftstoffe von AlphaSYNT könnten daher dort helfen, wo weniger Mittel zur Verfügung stehen. «Es ist in Entwicklungsländern einfacher und günstiger, erneuerbaren Kraftstoff zu verkaufen, als andere Antriebe und Systeme auf den Markt zu bringen», so Schmidlin. «Mag sein, dass wir nur eine Brückentechnologie als Übergang in eine neue Zeit entwickelt haben. Aber sie wird die Energiewende beschleunigen.» Ein weiteres Plus: Die Wärme, die während des chemischen Prozesses entsteht, kann genutzt werden – in der Anlage selbst oder im Fernwärmenetz.

UNSERE TECHNOLOGIE FUNKTIONIERT. WIR WERDEN VIELLEICHT NICHT DIE WELT RETTEN, ABER EIN WICHTIGES PUZZLETEIL DAZU SEIN.

Luca Schmidlin, CTO AlphaSYNT

Krieg in der Ukraine

«Studien zeigen auf, dass man rein theoretisch mit dem bestehenden Biomassepotenzial der Schweiz den bisherigen schweizerischen Gasverbrauch decken könnte», weiss Aeschimann. «Und die Power-to-Gas-Technologie erhöht dieses Potenzial nochmals wesentlich. Die Frage ist nur: Haben wir genügend bezahlbaren erneuerbaren Strom, den wir dazu nutzen können?» Daher gelte es, erneuerbare Energiequellen weiter intensiv auszubauen.

Doch was muss passieren, um die Technologie voranzutreiben? «Der Krieg in der Ukraine hat viel bewegt:
Wir merken, dass die Versorgungssicherheit nicht mehr gegeben ist und die Bereitschaft zu investieren wächst», so Schmidlin. Dennoch wollten viele Anlagenbetreiber das Risiko für die neue Technologie ungern allein tragen. «Da wären eine Anschubfinanzierung oder entsprechende Rahmenbedingungen vom Bund sinnvoll», meint Aeschimann. Auch die Wirtschaftlichkeit sei noch nicht immer gegeben: «Die stromkostenlastigen Systeme sind teuer. Da wäre es nur fair, diese von der Netznutzungsgebühr zu entbinden, da Powerto-Gas-Anlagen, genauso wie Pumpspeicherkraftwerke, zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.» Das werde derzeit geprüft. Die Forschung läuft weiter: Im November dieses Jahres startet AlphaSYNT zusammen mit dem PSI und einem internationalen Konsortium ein von der EU unterstütztes Projekt für den Bau einer Pilotanlage in Portugal: Aus einem Biomassevergaser aus mehrheitlich holzartigen Abfällen wird verflüssigtes Methan als Kraftstoff für Schwerlasttransport hergestellt. Von der Kaffeepause Kaffee zum Kraftstoff, Schritt für Schritt in die Zukunft: um immer mehr zu bewirken.

CO2 zu Methangas

Zum Veredeln von CO2 nutzt AlphaSYNT die Energie der Sonne, von Wind und Wasser. Swiss SynFuels® können dank dem Einsatz von Power-to-X-Technologien regional und CO2-neutral von AlphaSYNT hergestellt werden. Dank patentierter Wirbelschichttechnologie des PSI können sowohl CO2- wie auch CO-reiche Quellen zu SynFuels «upgegradet» werden.

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