Energie aus CO₂
Ein Funke für die Zukunft der Treibstoffe
Kohlendioxid gilt oft nur als Treibhausgas. Es kann aber auch ein wichtiger Rohstoff sein. Das Start-up Spark e-Fuels will daraus synthetische Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, herstellen. Dabei gilt es, eine große Hürde zu meistern: Das CO₂-Molekül ist extrem stabil und lässt sich nur mit hohem Energieaufwand aufbrechen. Trotzdem kann das klimafreundlich geschehen. Wenn nämlich Sonne und Wind mehr Energie erzeugen, als verbraucht wird, kann der Überschuss für die Treibstoffproduktion genutzt werden.
„Bisherige Verfahren sind auf einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt und können mit solchen Schwankungen nicht umgehen“, erklärt Spark-Mitgründerin Julia Bauer. „Unser Prozess ist flexibel genug, um sich an die Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie anzupassen – und er braucht dabei sogar weniger Energie als herkömmliche Verfahren.“
Das senke die Produktionskosten massiv – ein entscheidender Hebel, um E-Fuels wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen. Zielanwendung Nummer eins: die Luftfahrt, die auf energiedichte Treibstoffe angewiesen ist.
Die Idee nahm ihren Anfang in der Doktorarbeit von Arno Zimmermann an der Technischen Universität Berlin (TU Berlin). Er forschte an einem chemischen Prozess, der ohne große Zwischenspeicher mittels Batterien direkt mit erneuerbaren Energien arbeiten kann. Gemeinsam mit Mathias Bösl, der als Berater für grüne Technologien tätig war, entstand das Konzept für Spark e-Fuels. Bauer, ausgebildete Chemieingenieurin, arbeitete damals als Projektingenieurin in der Industrie. „Das war ein spannender Job mit großen Projekten, aber eigene Ideen hatten es in einem Konzern schwer – oft bestimmten langfristige Strategien, woran geforscht wird“, erinnert sie sich an den Moment, als ihre beiden Mitgründer auf sie zukamen. Der Gedanke, von Grund auf eine neue Technologie aufzubauen, ließ sie ins Start-up-Lager wechseln. „Ohne Konzernbremsen neue Prozesse entwickeln zu können – von der ersten Idee bis zur Anwendung –, hatte einfach großen Reiz für mich.“
Die ersten Laborversuche an der TU Berlin verliefen so erfolgreich, dass das Team SPRIN-D, die Bundesagentur für Sprunginnovationen, ins Boot holte. Es folgten eine Validierungsstudie, weitere Forschungsprojekte und Anfang 2025 eine erfolgreiche Finanzierungsrunde mit Climate-Venture-Capital und Berliner Investoren.
Der nächste Meilenstein ist der Bau einer Pilotanlage. Den Auftrag vergab Spark e-Fuels an Integrated Lab Solutions (ILS) aus Adlershof, einen erfahrenen Spezialisten für maßgeschneiderte Forschungs- und Entwicklungsanlagen. „Wir kannten uns schon aus früheren Projekten, und die technischen Möglichkeiten in Adlershof passten perfekt zu den Anforderungen“, sagt Anton Nagy, Geschäftsführer von ILS. „In Adlershof konnten wir gemeinsam mit Unterstützung der WISTA Management GmbH spezielle Labore einrichten, die den hohen Sicherheitsstandards für den Betrieb von unseren Anlagen mit echten Chemikalien entsprechen.“ Die Arbeiten mit brennbaren und teils giftigen Gasen und Flüssigkeiten sind Standortvorteile, die in Berlin selten sind. Für Spark e-Fuels ist es außerdem ein Plus, dass alle Projektbeteiligten räumlich nah beieinander arbeiten können – kurze Wege sparen Zeit und erleichtern Abstimmungen.
Technisch ist der Schritt herausfordernd: Vom Quarzglas-Aufbau im Labor zu Edelstahlreaktoren im Technikumsmaßstab ändern sich Strömungsverhalten, Druckbedingungen und Materialanforderungen. „Wir erwarten Effekte, die wir erst in dieser Größe sehen werden“, so Bauer. Anfang 2026 soll die Pilotanlage den Betrieb aufnehmen – als Sprungbrett zur nächsten Ausbaustufe, einer industriellen Demonstrationsanlage. Und die erste kommerzielle Anlage soll 2029 starten, so das ambitionierte Ziel.
Der Zeitpunkt ist günstig: EU-Quoten für nachhaltige Flugkraftstoffe stehen fest, doch Produktionskapazitäten fehlen. „Viele reden über grünen Wasserstoff oder CO₂-Abscheidung, aber nur wenige setzen es in Synthesegas und E-Fuels um“, sagt Nagy. Spark e-Fuels will genau diese Lücke schließen – und so aus einem Klimagas einen wertvollen Energieträger machen.
Kai Dürfeld für Adlershof Journal