Start des EU-Projekts „SUNGATE“

Im Oktober 2023 ist das EU-Projekt „SUNGATE“ unter der Federführung des Fraunhofer IME in Zusammenarbeit mit 11 Partnern aus Industrie und Forschung gestartet. Ziel des Projekts, an dem sich auch die Universität Stuttgart beteiligt, ist es, auf Basis der künstlichen Photosynthese eine neuartige, nachhaltige und kosteneffiziente Biohybrid-Technologie zu entwickeln, mit der eine hocheffiziente und skalierbare Produktion von Solarkraftstoff ermöglicht wird.

Im Angesicht der Energiewende und des Klimawandels stellt Solarkraftstoff eine nachhaltige Lösung für eine umweltschonende Energieversorgung dar – ob in der Mobilität, Privathaushalten oder in Industriebranchen mit hohem CO₂-Ausstoß. Ein vielversprechender Ansatz zur Herstellung von Solarkraftstoff ist die künstliche Photosynthese; jedoch sind die derzeitigen Systeme ineffizient und aufgrund der hohen Kosten für den Einsatz in der Industrie ungeeignet. Das EU-Projekt SUNGATE will diesen Einschränkungen entgegenwirken und kombiniert dazu die Grundlagen der künstlichen Photosynthese mit der Photoelektrokatalyse sowie der Flowmikroreaktortechnik und Biotechnologie. Das übergeordnete Ziel von SUNGATE ist es, eine Technologie bereitzustellen, die eine kosteneffiziente globale Energieversorgung gewährleisten kann und bis zum Jahr 2050 zur Klimaneutralität beizutragen.

Seitens der Universität Stuttgart beteiligt sich Professor Anke Krueger (Institut für Organische Chemie) mit ihrer Arbeitsgruppe an dem Projekt. Das Team der Universität Stuttgart will die für den Produktionsprozess benötigten Diamantmaterialien entwickeln. Diamant ist ein sehr attraktives Material für verschiedene Anwendungen, da es aus nachhaltigen Ausgangsstoffen wie Methan hergestellt werden kann. Es werden nur dünne Schichten benötigt, das Material besitzt ungewöhnliche elektronische Eigenschaften, ist langlebig und umweltfreundlich, so dass es sich ideal für nachhaltige chemische Syntheseanwendungen eignet. Im Fokus der Forschung steht die Optimierung seiner Eigenschaften als Elektronenquelle sowie die maßgeschneiderte Funktionalisierung der Diamantoberfläche. So wird im Zusammenspiel mit den Partnern ein hocheffizientes biohybrides Elektrodenmaterial entwickelt. Es besteht aus einer biologischen und einer künstlich hergestellten Komponente und soll die nachhaltige Umwandlung von CO2 in solare Brennstoffe und Bausteinmoleküle für die chemische Industrie ermöglichen.

Die einzigartige modulare und skalierbare SUNGATE-Technologie ermöglicht eine flexible, defossilisierte Produktion von Solarkraftstoff für ein breites Anwendungspektrum. Dadurch soll der Weg für ein einzigartiges, modulares Technologiesystem geebnet werden, das im Gegensatz zu etablierten photoelektrochemischen Systemen keine giftigen 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.

Das interdisziplinäre Projektkonsortium besteht aus 12 Industrie- und Forschungspartnern aus sechs EU-Ländern und der Türkei. Mit einem Gesamtbudget von rund 4,9 Millionen Euro wird das Projekt SUNGATE von dem Horizon Europe Programm der EU bis zum 30. September 2027 gefördert.

Projektkoordinator
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, Deutschland  

Projektpartner

• 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

Weitere Meldungen aus dem Konsortium:

Pressemitteilung Frauenhofer
Pressemitteilung im idw – Informationsdienst Wissenschaft