Von Gleisdorf nach Bari: Photoreaktor startet Testbetrieb unter italienischer Sonne
Im Mittelpunkt des EU-Projekts DESIRED („Direct co-processing of CO₂ & water to sustainable multicarbon energy products in novel photocatalytic reactor“) steht die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Herstellung solarer Treibstoffe. Ziel ist es, CO₂ und Wasser mithilfe neuartiger Photokatalysatoren und unter direkter Nutzung von Sonnenenergie in wertvolle kohlenstoffreiche Produkte wie Ethanol und andere C2+-Treibstoffe umzuwandeln. Grundlage dafür ist ein photoelektrochemischer Prozess, der die Energie der Sonnenstrahlung direkt nutzt, um chemische Reaktionen anzutreiben. Eine Schlüsselrolle spielt dabei ein neuartiges Photoreaktorkonzept, das federführend von AEE INTEC entwickelt wurde.
Photoreaktor und Spiegelsystem entwickelt und optimiert
Für die Entwicklung des Reaktors kam ein simulationsgestützter Designprozess zum Einsatz. Mithilfe des physikalisch-optischen Raytracers „RadiCal“, einer Software zur Simulation der Ausbreitung und Wechselwirkung von Licht unter Berücksichtigung von Reflexion, Streuung und anderen optischen Effekten, wurde ein dreidimensionaler optischer Zwilling des Systems erstellt. Dadurch konnten die optischen Prozesse spektral aufgelöst analysiert und das Zusammenspiel von Reaktor und Spiegelsystem gezielt für die Nutzung natürlicher Sonneneinstrahlung optimiert werden.
Auf Basis dieser Simulationen wurden sowohl der Photoreaktor als auch das dazugehörige Spiegelsystem konstruiert und aufgebaut. Erste Untersuchungen unter künstlicher Beleuchtung bei AEE INTEC sowie Vorversuche unter realen Sonnenbedingungen dienten dazu, die Betriebsführung zu erproben und das Reaktorkonzept zu validieren. Zusätzlich wurde das System mit umfangreicher Sensorik ausgestattet, um Temperatur- und Einstrahlungsprofile zu erfassen und deren Einfluss auf die Produktausbeute zu untersuchen.
Erfolgreicher Start der Feldversuche in Italien
Nun konnte ein wichtiger Meilenstein erreicht werden: Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme bei AEE INTEC in Gleisdorf wurde der solare Photoreaktor im Mai 2026 zum Projektpartner IC2R nach Bari, Italien, transportiert. Dort erfolgte die Installation des Versuchsaufbaus, und die ersten Experimente zur CO₂-Reduktion unter realen Sonnenlichtbedingungen wurden erfolgreich gestartet.
In den kommenden Sommermonaten werden umfangreiche Testreihen durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit des Systems unter realen Betriebsbedingungen zu evaluieren. Der Fokus liegt insbesondere auf der Untersuchung der Katalysator- und Prozessstabilität unter schwankenden solaren Einstrahlungs- und Temperaturbedingungen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen eine fundierte Bewertung des Betriebsverhaltens ermöglichen und als Grundlage für die Optimierung von Katalysator, Reaktordesign und Prozessführung dienen. AEE INTEC begleitet die Versuche wissenschaftlich und nutzt die Messdaten zur Validierung des optischen Zwillings sowie zur weiteren Systemoptimierung.
Die Reise des Photoreaktors ist damit noch nicht beendet: Im August kehrt das System nach Österreich zurück, wo bei AEE INTEC in Gleisdorf abschließende Versuche unter realen Sonnenlichtbedingungen sowie weiterführende Auswertungen durchgeführt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse leisten einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung solarer Photoreaktoren unter realen Betriebsbedingungen und zur Entwicklung nachhaltiger Energietechnologien der Zukunft.