Synhelion: Digitaler Zwilling für saubere Solar-Fuels

Stellen wir uns eine Zukunft vor, in der Flugreisen nicht mehr mit massiven CO2-Emissionen einhergehen, sondern mit der Kraft der Sonne angetrieben werden. Synhelion macht diesen Gedanken greifbar. Das Schweizer Unternehmen hat mit seiner DAWN-Anlage in Jülich den Grundstein für Solar-Kraftstoffe gelegt, die direkt in bestehende Flugzeuge passen. Der digitale Zwilling dieser Anlage markiert einen Meilenstein: Er erlaubt es, komplexe Prozesse virtuell zu durchlaufen und zu verfeinern, bevor sie in der Realität ablaufen.

Diese Innovation berührt uns alle, die sich um den Planeten sorgen. Sie verbindet technische Präzision mit der Sehnsucht nach einer sauberen Welt. In Zeiten, in denen der Klimawandel spürbar wird, bietet Synhelion einen Weg, der Hoffnung weckt – ohne leere Versprechen. Der Fokus liegt auf Solar-Fuels, die aus Sonnenenergie und Biogas entstehen und die Luftfahrt nachhaltig gestalten.

Synhelion, gegründet in der Schweiz, widmet sich der Herstellung von Treibstoffen aus Sonnenlicht. Die Kernidee: Konzentriertes Sonnenlicht erhitzt Materialien auf über 1.200 Grad Celsius. Dadurch wird Biogas und Wasser in Syngas umgewandelt, ein Gasgemisch, das zu Jet-Fuel, Diesel oder Benzin verarbeitet werden kann. Diese Solar-Fuels sind drop-in-kompatibel, bedeuten sie passen nahtlos in vorhandene Motoren und Raffinerien.

Die DAWN-Anlage in Jülich, seit Sommer 2024 im Betrieb, ist der erste industrielle Beweis. Sie produziert Tausende Liter Syncrude pro Jahr, das in zertifizierten Fuels umgewandelt wird. Finanziert durch das BMWK und Partner wie SWISS, übertrifft sie Erwartungen an Zuverlässigkeit. Wärmespeicherung ermöglicht rund um die Uhr Produktion, unabhängig von Wolken oder Nacht.

„Unsere Technologie schließt den Kreislauf der Mobilität – von der Sonne zurück zur Erde, emissionsarm und effizient.“ – Synhelion-Team

Diese Methode reduziert CO2-Emissionen im Lebenszyklus um bis zu 99 Prozent. Sie nutzt erneuerbare Ressourcen und vermeidet fossile Rohstoffe. Für Europa, mit seinen ambitionierten Klimazielen, ist das ein Game-Changer. Die Fuels eignen sich nicht nur für Flüge, sondern auch für Schiffe und Autos, wie Tests mit historischen Dampfschiffen und Sportwagen zeigen.

Die Skalierung folgt: Ab 2027 soll in Spanien die RISE-Anlage 1.000 Tonnen pro Jahr liefern. Partnerschaften mit Airlines sichern den Absatz. So wird aus einer Vision Praxis, die uns alle voranbringt.

Der digitale Zwilling von DAWN, entwickelt in Kooperation mit der FH Aachen, ist wie ein virtueller Spiegel der realen Anlage. Er simuliert Komponenten wie den Solar-Receiver, den Reformer und den Wärmespeicher in Echtzeit. Machine-Learning-Modelle machen das möglich – sie sind bis zu 50.000 Mal schneller als traditionelle physikalische Berechnungen.

Stellen Sie sich vor, Ingenieure beobachten den Prozess live, ohne Risiken einzugehen. Der Zwilling testet Szenarien, passt Parameter an und prognostiziert Wartungsbedarf. Für den Wärmespeicher liegt der Fehler bei unter 3 Prozent über mehrere Zyklen. Das Receiver-Modell erreicht Temperaturen um 1.000 Grad Celsius mit hoher Genauigkeit.

Diese Technologie entsteht aus dem TwinSF-Projekt und nutzt Daten aus DAWN selbst. Sie erlaubt Offline-Optimierungen und Echtzeit-Entscheidungen, etwa bei schwankender Sonneneinstrahlung. So wird die Anlage effizienter, ohne teure Experimente.

In einer technischen Wendung fühlt sich der Zwilling wie ein Partner an – er lernt aus der Realität und gibt zurück, was verbessert werden kann. Für junge Ingenieure ist das inspirierend: Technik, die empathisch mit der Natur interagiert. Die Integration von ML macht den Prozess zugänglich und skalierbar.

Zukünftig wird der Zwilling für größere Anlagen wie RISE genutzt, um Kosten zu senken und Zuverlässigkeit zu steigern. Er verkörpert den Übergang von Prototyp zu Industrie, mit einem Hauch von Magie in der Präzision.

Die Luftfahrt steht vor der Herausforderung, Emissionen zu senken. Synhelions Solar-Fuels bieten eine Lösung: Im Juli 2025 lieferte das Unternehmen 190 Liter Syncrude an SWISS, das weltweit erste Airline, die Solar-SAF in reguläre Flüge einsetzte. Der Flug von Hamburg nach Zürich nutzte 7 Prozent solaren Treibstoff – ein Symbol für Veränderung.

Diese Fuels sind zertifiziert und erfüllen EU-Standards mit über 70 Prozent GHG-Reduktion. Partnerschaften mit Lufthansa und Pilatus sichern den Weg: Ab 2027 Offtake-Abkommen für Tausende Liter. Die Technologie passt in bestehende Flugzeuge, ohne Umbauten.

Weitere Tests 2025 zeigten Vielseitigkeit: Solar-Diesel trieb ein 110-jähriges Dampfschiff, Solar-Benzin einen Audi Sportwagen. Das unterstreicht die Breite – von Meer bis Himmel. Für Europa bedeutet das Unabhängigkeit von fossilen Importen und Beitrag zu Net-Zero-Zielen bis 2050.

Der digitale Zwilling unterstützt hier entscheidend: Er simuliert Flugbedingungen und optimiert die Fuel-Zusammensetzung. So entsteht Vertrauen in die Technologie. Jeder Liter, der fliegt, erinnert uns an die Möglichkeit, Reisen mit Gewissen zu unternehmen.

Die Nachfrage nach SAF wächst; Synhelion positioniert sich als Pionier. Mit Anlagen in sonnigen Regionen wie Spanien wird die Produktion hochskaliert, empathisch auf globale Bedürfnisse reagierend.

Die Vorteile des digitalen Zwillings sind klar: Echtzeit-Simulationen reduzieren Ausfälle und Kosten. ML-Modelle ermöglichen schnelle Anpassungen, mit Effizienzen von 90 bis 98 Prozent im Wärmespeicher. Virtuelle Tests sparen Ressourcen und beschleunigen Innovationen. Für Solar-Fuels bedeutet das: Günstigere Produktion unter einem Euro pro Liter bis 2035.

Chancen liegen in der Skalierbarkeit – von DAWN zu Megaanlagen mit Millionen Tonnen. Partnerschaften mit Airlines und Raffinerien sichern Märkte. Die CO2-freiheit appelliert emotional: Weniger Schadstoffe, mehr Freiheit reisen. Europa profitiert von lokaler Produktion und Jobs in grüner Tech.

Herausforderungen existieren: Im Reformer-Modell überschätzen Berechnungen Reaktionsraten unter Teillast, da Kinetik fehlt. Receiver-Modelle brauchen bessere Flux-Messungen, um Temperaturabweichungen zu minimieren. Daten aus DAWN helfen, diese Lücken zu schließen, doch es erfordert kontinuierliche Anpassung.

Marktbarrieren wie Zertifizierungen und Anfangsinvestitionen bremsen, aber Regulierungen wie ReFuelEU treiben voran. Der Zwilling mildert Risiken, indem er Szenarien testet. Insgesamt überwiegen die Chancen – eine Technologie, die uns lehrt, mit der Natur zu kooperieren, statt sie zu belasten.

Zukünftig könnte der Zwilling prädiktive Analysen für globale Netzwerke bieten, Herausforderungen in Chancen verwandelnd.

Synhelions digitaler Zwilling für Solar-Kraftstoffe verbindet Sonne und Fortschritt zu einer emissionsarmen Zukunft. Von DAWN bis zu kommerziellen Anlagen zeigt die Technologie, wie Simulationen reale Veränderungen ermöglichen. Mit Partnerschaften in der Aviation wird der Weg zu CO2-freien Flügen geebnet.

Sie weckt Empathie für den Planeten und Intelligenz in der Anwendung. Die Herausforderungen sind überwindbar, die Chancen enorm – ein Schritt, der uns allen dient.