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Solarenergie für die Kreislauf-Wirtschaft

Projekt Sunrise ebnet Weg für solarbasierte Treibstoffe und chemische Produkte

Eine nachhaltige Alternative zur fossilbasierten, energieintensiven Produktion von Treibstoffen und Grunderzeugnissen der chemischen Industrie, basierend einzig auf Solarenergie und allgemein verfügbaren Rohstoffen: Das ist das ehrgeizige Ziel eines Konsortiums aus 20 europäischen Partnern aus Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft, darunter die Empa als einzige Schweizer Organisation.

Treibstoffe und Produkte der chemischen Industrie werden heute hauptsächlich auf Basis fossiler Brennstoffe hergestellt. Künftig soll sich das ändern: Solarenergie und atmosphärische Gase wie Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff sollen eine nachhaltige Alternative ermöglichen, zum Beispiel für die Ammoniaksynthese, die für die Düngemittelindustrie zentral ist. Ziel ist ein nachhaltiger Kohlenstoffkreislauf, der den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zunächst senken und langfristig auf einem mit dem Klima kompatiblen Niveau stabilisieren soll. Gleichzeitig sollen Landflächen sowie natürliche Ressourcen nachhaltig im Sinne einer Kreislaufwirtschaft genutzt werden.
 

Empa

Ziel der Forschungsinitiative ist ein nachhaltiger Kohlenstoffkreislauf, der den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zunächst senken und langfristig auf einem mit dem Klima kompatiblen Niveau stabilisieren soll. Bild: Empa

Auf dem Weg zur Grossforschungsinitiative

Um diese Vision zu verwirklichen, gründeten 20 Europäische Partner aus Hochschulen, Forschungslabors und der Industrie das Projekt Sunrise – Solarenergie für eine Kreislaufwirtschaft. Sunrise wurde kürzlich im EU-Forschungsrahmenprogramm «Horizon 2020» als eine von lediglich sechs «Koordinations- und Unterstützungsmassnahmen», kurz CSA, ausgewählt. Es ist damit Kandidat für eine nächste europäische Grossforschungsinitiative, vergleichbar mit den bisherigen Flagship-Projekten. Sunrise wird ab Frühjahr 2019 für ein Jahr mit einer Million Euro finanziert. In dieser Zeit erarbeiten die Partner die Grundlagen für eine Grossforschungsinitiative. Dazu gehören die Entwicklung eines technologischen Fahrplans, einer Koordinationsstruktur sowie die Mobilisierung industrieller, akademischer und gesellschaftlicher Interessengruppen.

Energie saisonal speichern

Koordiniert wird das CSA-Projekt von Huub de Groot, Professor für biophysische organische Chemie an der Universität Leiden in den Niederlanden. Er sieht grosses Potenzial für ein europäisches Grossforschungsprojekt in diesem Bereich: «In absehbarer Zeit wird ein Portfolio von Sunrise-Technologien klimaneutrale Industrien in intelligenten, lebenswerten Städten antreiben, die weit über die heutigen Vorstellungen hinausgehen. Wir werden eine saisonale Energiespeicherung in einer abfallfreien Gesellschaft ermöglichen und gleichzeitig den CO2-Ausstoss senken.»

Beteiligt sind 20 Partner aus 13 europäischen Ländern: Sieben Universitäten, acht Forschungsinstitute, zwei europäische Organisationen und drei Unternehmen. Die Empa ist der Schweizer Partner des Sunrise-Konsortiums. Empa-Physiker Artur Braun vertritt die Empa im Konsortium. «Derzeit sortieren wir bereits identifizierte Unterstützer in die einzelnen Problemsektoren und arbeiten weiter am Aufbau der «Research Community» für Sunrise. Auch der Businessplan und die Finanzierung werden jetzt adressiert», erklärt Braun. «Das Thema ist überaus interdisziplinär: Alleine schon an der Empa kommen gleich mehrere Foschungsabteilungen dafür in Frage. Wir haben ausserdem die Unterstützung von knapp einem Dutzend weiterer Forschungsinstitutionen, Universitäten und Industriepartnern aus der Schweiz.»

Plan für bis 2020

Inzwischen unterstützen europaweit, aber auch aus allen anderen Kontinenten, rund 150 Institutionen Sunrise, darunter akademische Organisationen, Industrieunternehmen, strategische Netzwerke, Fördereinrichtungen, nationale Ministerien und NGOs. Ziel ist eine inklusive, interdisziplinär ausgerichtete Grossforschungsinitiative, bei der nicht nur technologische und wirtschaftliche, sondern auch gesellschaftliche Fragen sowie Fragen von Städtebau und Raumordnung, Wasser- und Agrarwirtschaft berücksichtigt werden.

Bis zum Ende der Laufzeit des CSA im Frühling 2020 will das Konsortium einen Plan für die Umsetzung der Forschungsinitiative veröffentlichen. Darin enthalten sind kurz- und langfristige Ziele, erforderliche Ressourcen und Kriterien für eine offene, integrative und interdisziplinäre Anstrengung nach den Grundsätzen der verantwortungsvollen Forschung und Innovation.

 

www.empa.ch