Die Erzeugung von Solarkraftstoffen revolutionieren

EU-Projekt SUNGATE

Motivation und Problemstellung

Im Angesicht des Klimawandels und der Energiewende stellen Solarkraftstoffe eine nachhaltige Lösung für eine umweltschonenden Energieversorgung dar – ob in der Mobilität, Privathaushalten oder in Industriebranchen mit hohem CO2-Ausstoß. Ein vielversprechender Ansatz zur Herstellung von Solarkraftstoffen ist die künstliche Photosynthese. Derzeit ist die künstliche Photosynthese jedoch zu kostspielig und die Effizienz und Eignung für industrielle Anwendungen muss ausgebaut werden.

Projektziel und Lösungsansatz

Das übergeordnete Ziel von SUNGATE ist es, eine Technologie bereitzustellen, die eine kosteneffiziente globale Energieversorgung gewährleisten kann und bis zum Jahr 2050 zur Klimaneutralität beiträgt.

Das interdisziplinäre SUNGATE-Konsortium bestehend aus 12 Industrie- und Forschungspartnern aus sechs EU-Ländern und der Türkei will diesen Einschränkungen entgegenwirken und kombiniert dazu die Grundlagen der künstlichen Photosynthese mit der Photoelektrokatalyse sowie der Flowmikroreaktortechnik und Biotechnologie. Die einzigartige modulare und skalierbare SUNGATE-Technologie soll eine flexible, defossilisierte Produktion von Solarkraftstoff für ein breites Anwendungspektrum ermöglichen. Dadurch soll der Weg für ein einzigartiges, modulares Technologiesystem geebnet werden, das im Gegensatz zu etablierten photoelektrochemischen Systemen keine toxischen oder kritischen Rohstoffe verwendet.

SUNGATE nutzt Sonnenlicht als einzige Energiequelle, während Wasser und CO2 als unerschöpfliche Rohstoffe dienen, die dann in Solarkraftstoff wie Methanol oder Formiat umgewandelt werden. Gleichzeitig kombinieren die SUNGATE-Forschenden umweltfreundliche Technologien in einer modularen Struktur, sodass die Erzeugung von Solarkraftstoffen skalierbar wird.

Neben der Projektkoordination übernimmt das Fraunhofer IME im Rahmen von SUNGATE die Entwicklung einer robusten Multi-Enzym-Kaskade zur Reduktion von CO2 zu Methanol und beteiligt sich maßgeblich an der Verbesserung der Eigenschaften von photoaktiven Komponenten der einzelligen Rotalge Cyanidioschyzon merolae mittels Genome-Engineering.

Projektsteckbrief

Projekttitel SUNGATE: SUnlight-driven Next Generation Artificial photosynthesis bio-hybrid TEchnology platform for highly efficient carbon neutral production of solar fuels 
Laufzeit 1.10.2023 - 30.09.2027
Förderung

HORIZON-CL5-2022-D3-03-03 - Efficient and circular artificial photosynthesis im Rahmenprogramm von Horizont Europa

projektvolumen ca. 4,89 Mio. Euro
KOOPERationspartner
  • Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME (Koordination)
  • Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM, Deutschland
  • Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Deutschland
  • Universität Warschau, Polen
  • Institute of Chemical Research of Catalonia, Spanien
  • Universität Stuttgart Stuttgart, Deutschland
  • Universität Ulm, Deutschland
  • Universität Ghent, Belgien
  • Tarsus Universität, Türkei
  • 2.-0 LCA consultants, Dänemark
  • Danish Board of Technology, Dänemark
  • Chemtrix BV, Niederlande
Projektkoordinator  Prof. Dr. Stefan Schillberg
ZIELE 
  • Entwicklung einer nachhaltige und kosteneffiziente Biohybrid-Technologie auf Basis künstlicher Photosynthese zur Erzeugung von Solarkraftstoff 

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Stefan Schillberg

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Prof. Dr. Stefan Schillberg

Projektleitung

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

Telefon +49 241 6085-202

Greta Nölke

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Dr. Greta Nölke

Abteilungsleiterin »Photosynthese und Biohybrid-Systeme«

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

Telefon +49 241 6085-189

Stefano Di Fiore

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Stefano Di Fiore

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Forckenbeckstr. 6
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Telefon +49 241 6085-146