„nachhaltige technologien 03 | 2026"

Die Leistung im Freien wird durch die einfallenden Photonen begrenzt und nicht durch das Reaktorkon- zept, die Durchmischung oder den Katalysator. Schlussfolgerungen Aus diesen Ergebnissen lassen sich zwei Schlussfol- gerungen ableiten. Auf Reaktorebene stellte der auf- rechtstehende SLPR einen Kompromiss dar. Er wurde gewählt, um Ergebnisse aus dem Freilandversuch und aus dem Labor direkt vergleichbar zu machen. Doch seine vertikale Geometrie erforderte eine Neupositio- nierung des Kollektors im Laufe des Tages. Besser für einen statischen Kollektor eignen sich Rohrreaktoren mit oszillierenden Leitblechen in Kombination mit zusammengesetzten Parabolkollektoren. Auf Betriebsebene sollten die Katalysatorbeladun- gen eher an die Reaktorskala als an Laborküvetten angepasst werden. Im 3-Liter-SLPR wurde oberhalb von 0,66 mg/ml keine Verbesserung der Reaktionsge- schwindigkeit beobachtet. Eine geringere Beladung bei konstanter Produktivität dürfte daher den Wirkungsgrad erhöhen. Die allgemeinere Erkenntnis ist methodischer Natur. Ergebnisse, die unter künstlicher Beleuchtung erzielt werden, lassen sich nicht eins zu eins auf den Solarbetrieb übertragen, selbst wenn sie in einem Reaktor mit identischer Größe gemessen wurden. Freilandversuche mit einem Kollektor, der auf das tatsächliche Absorptionsspektrum des Katalysators ausgelegt ist, sind keine Demonstrationsübung am Ende eines Projekts, sondern sie verleihen den Zahlen ihre Aussagekraft. Dipl.-Ing. Dr. Daniel Kowalczyk ist wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fakultät für Chemie und Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Warschau. daniel.kowalczyk@pw.edu.pl Dipl.-Ing. in Sarah Meitz ist wissenschaftliche Mitarbeiterin der Forschungsgruppe „Wasser- und Prozesstechnologien“ bei AEE INTEC. s.meitz@aee.at Dipl.-Ing. Dr. Daniel Rüdisser arbeitet als Physiker und ist (unter anderem) Gründer von HTflux, Experte für Urban Heat und Thermischen Komfort sowie Software-Developer. Dipl.-Ing. in Josephin Paetzold ist Doktorandin in der Forschungsgruppe "Wasser- und Prozesstechnologien" bei AEE INTEC. j.peatzold@aee.at Dipl.-Ing. in Dr. in Bettina Muster-Slawitsch leitet die Forschungsgruppe "Wasser- und Prozesstechnologien" bei AEE INTEC. b.muster@aee.at Prof. Dr. Dirk Ziegenbalg ist stellvertretender Leiter des Instituts für Verfahrenstechnik der Universität Ulm, Deutschland. dirk.ziegenbalg@uni-ulm.de Weiterführende Informationen / Links im E-Paper Projekt-Link Institut für Ver- fahrenstechnik, Universität Ulm AEE – Institut für Nachhaltige Technologien, Gleisdorf IEA SHC Task 72 [1] D. Kowalczyk, J. Liessem, M. M. Elnagar, M. Jahn, J. Paetzold, D. Rüdisser, B. Muster-Slawitsch, R. Beranek, C. Streb, D. Ziegenbalg, „Demonstration der solaren Wasserstoffentwicklung unter Verwendung von Thiomolybdat-modifizierten Kohlenstoffnitriden in einem massentransportinten- sivierten 3-Liter-Schleifen-Photoreaktor – Eine Machbarkeitsstudie“, Zenodo, 2025. https://doi.org/10.5281/zenodo.17862428 [2] A.Rajagopaletal.,SustainableEnergyFuels2020,4,6085–6095. https://doi.org/10.1039/D0SE01366H– dasThiomolybdat/Kohlenstoffnitrid-System. [3] P. Li et al., Beilstein J. Org. Chem. 2024, 20, 74–91. https://doi.org/10.3762/bjoc.20.9 — Reaktionsbedingungen im Schlaufenphotoreaktor. [4] D. Kowalczyk et al., „Scale up of light-driven hydrogen evolution to the liter scale …“, Zenodo, 2025. https://doi.org/10.5281/zenodo.17965864 — der 3-Liter-Reaktor unter künstlicher Bestrahlung. [5] D. Rüdisser, „Anwendung der RadiCal-Methode zur Modellierung von Solareinträgen durch die Gebäudehülle“, Tagungsband der BauSim 2022. https://doi.org/10.26868/29761662.2022.71 — die für die Kollektorkonstruktion verwendete Raytracing-Methode. Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Sonderforschungsbereich TRR 234 „Cata- Light“, Projektnummer 364549901, Projekt C06. Solarwasserstoff-Produktionsrate zusammen mit der einfallenden UV-Strahlung und der gesamten Sonneneinstrahlung am Versuchstag 22. September 2025. Die Rate erreichte kurz vor dem Sonnenhöchststand einen Spitzenwert von etwa 112 µmol/h und folgte dem Rückgang der Sonneneinstrahlung. Daten aus [1] Quelle: Daniel Kowalczyk 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 22.09 07:00 22.09 10:00 22.09 13:00 22.09 16:00 22.09 19:00 H 2 [ μ mol/h] Irradiance[W/m²] UV-estimate H2 [ μ mol/h] 20 40 60 80 100 120 100 200 300 400 500 600 700 800 22.09 07:00 22.09 10:00 22.09 13:00 22.09 16:00 22.09 19:00 H 2 [ μ mol/h] Irradiance[W/m²] GR total UV-estimate H2 [ μ mol/h] 0 0