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Bei direkter solarer Wasserstoffproduktion entscheiden zwei Stellschrauben darüber, wie viel Wasserstoff am Ende entsteht: die Leistungsfähigkeit des verwendeten Materials und die Menge an Sonnenenergie, die auf dieses Material trifft. Sparc Hydrogen versucht an beiden gleichzeitig zu arbeiten. CEO Alana Barlow beschreibt den Ansatz so: "Es gibt im Wesentlichen zwei Hebel für unseren Wasserstoffausstoß: wie effizient die Materialien Sonnenlicht in Wasserstoff umwandeln und wie viel Sonnenlicht wir auf diese Materialien konzentrieren können."
In Roseworthy kann Sparc Hydrogen das Sonnenlicht bereits um das 10-, 20- oder sogar 30-Fache konzentrieren. Gleichzeitig wurden in Zusammenarbeit mit SunHydrogen (ISIN: US86738R1086) im Labor Materialien mit einem Solar-to-Hydrogen-Wirkungsgrad von mehr als 10% getestet. Jetzt geht es darum, beide Hebel zusammenzubringen - und daraus eine Technologie zu entwickeln, die auch außerhalb Australiens ein wirtschaftlich interessantes Einsatzgebiet finden könnte.
10-, 20- oder 30-fache Sonne verändert die Materialrechnung
Die Konzentration des Sonnenlichts ist mehr als ein technisches Detail. Ein klassischer Ansatz zur direkten solaren Wasserspaltung kann mit einfacher Sonneneinstrahlung arbeiten. Sparc Hydrogen bündelt die Strahlung dagegen über seine Linear-Fresnel-Anlage auf den Reaktor.
"Indem wir das Licht zehn-, zwanzig- oder sogar dreißigfach in unseren Reaktor konzentrieren, können wir mit demselben Volumen an fortschrittlichem Wasserspaltungsmaterial mehr Wasserstoff produzieren", sagt Barlow. Je höher der Output pro eingesetzter Materialmenge ausfällt, desto stärker kann sich die Wirtschaftlichkeit der späteren Anlage verändern.
Der zweite Hebel ist der Solar-to-Hydrogen-Wirkungsgrad, kurz STH. Er misst, welcher Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie letztlich als chemische Energie im Wasserstoff gespeichert wird. Sparc Hydrogen nutzt an der SHARP-Pilotanlage aktuell bewusst ein stabiles Material mit nur rund 1 bis 2% STH, weil zunächst Reaktor, Solarkonzentrator und Gesamtanlage validiert werden sollten.
Von 1 bis 2% auf mehr als 10%
Im Labor arbeitet Sparc bereits mit deutlich effizienteren Materialien. Besonders relevant ist die Zusammenarbeit mit SunHydrogen. Dessen Systeme erreichten in Tests bei Sparc Hydrogen einen STH-Wirkungsgrad von mehr als 10% und zeigten zugleich steigenden Wasserstoffausstoß, wenn die Lichtkonzentration erhöht wurde.
Damit bekommt Sparcs Plattformidee erstmals einen konkreteren technischen Test. Die Technologie von SunHydrogen soll zunächst weiter im Labor optimiert und bei erfolgreichem Erreichen definierter Meilensteine anschließend an die SHARP-Pilotanlage gebracht werden. Dort muss sich zeigen, ob die Leistungswerte auch unter realer Sonneneinstrahlung und über längere Betriebszeiträume bestehen.
Barlow ordnet die langfristige Entwicklung noch ambitionierter ein: "Das theoretische Maximum für fortschrittliche Wasserspaltungsmaterialien liegt ungefähr bei 30 bis 35% STH." Gleichzeitig verweist sie auf Entwickler, die bereits Wirkungsgrade von mehr als 20% für ihre Materialien angeben. Solche Werte sind nicht mit kommerziell bewiesener Dauerleistung gleichzusetzen, zeigen aber die Richtung der Forschung.
Warum Südeuropa interessant wird
Die technische Entwicklung trifft in Europa auf einen Markt, in dem bereits große Mengen Wasserstoff verbraucht werden. Raffinerien und die chemische Industrie gehören zu den wichtigsten bestehenden Abnehmern. Genau deshalb sieht Sparc Hydrogen dort frühe Einsatzmöglichkeiten.
Barlow nennt insbesondere Portugal, Spanien, Griechenland und Süditalien. "Diese Regionen besitzen die richtigen Solarressourcen, die mit einigen der besten Standorte weltweit vergleichbar sind", sagt sie. Für eine Technologie, deren primärer Energieinput direkte Sonnenstrahlung ist, ist die Standortqualität naturgemäß ein entscheidender Faktor.
Hinzu kommt ein zweiter Unterschied zur klassischen Elektrolyse. Große Elektrolyseprojekte benötigen nicht nur erneuerbare Erzeugung, sondern auch die entsprechende Strominfrastruktur. Sparc Hydrogens Konzept könnte Wasserstoff dagegen dezentraler dort erzeugen, wo geeignete Solarbedingungen und ein lokaler Abnehmer zusammentreffen.
Dünger könnte plötzlich regionaler produziert werden
Ein Beispiel dafür ist die Düngemittelindustrie. Ammoniak benötigt Wasserstoff als Ausgangsstoff und wird heute überwiegend an großen zentralen Standorten produziert. Einer der Gründe ist die Abhängigkeit von Erdgas, das sowohl als Rohstoff als auch als Energieträger eine wichtige Rolle spielt.
Sparc Hydrogen sieht hier eine mögliche Anwendung für kleinere, regionalere Produktionssysteme. "Wir sehen eine Synergie zwischen unserer Technologie und kleineren Düngemittelanlagen in regionalen Gebieten, die nicht zwingend an einen Importhafen gebunden sein müssten", erklärt Barlow.
Noch handelt es sich um ein mögliches zukünftiges Einsatzmodell und nicht um ein angekündigtes kommerzielles Projekt. Die Logik ist dennoch interessant: Wenn Wasserstoff direkt über lokal verfügbares Sonnenlicht erzeugt werden kann, verändert sich möglicherweise die optimale Größe und Lage einer späteren Ammoniakanlage.
Europa schafft gleichzeitig mehr Nachfrage nach erneuerbarem Wasserstoff
Für Sparc Hydrogen kommt hinzu, dass Europa regulatorisch versucht, den Einsatz erneuerbaren Wasserstoffs in bestehenden Industrien hochzufahren. Raffinerien, Chemie und Ammoniak sind deshalb besonders interessant, weil dort keine völlig neue Wasserstoffnachfrage erfunden werden muss. Es geht zunächst darum, vorhandenen fossil erzeugten Wasserstoff schrittweise zu ersetzen.
Die International Energy Agency sieht Raffinerien und Industrie weiterhin als die wichtigsten frühen Märkte für emissionsarmen Wasserstoff. Gerade deshalb konzentriert sich Sparc nicht primär auf futuristische Mobilitätsanwendungen, sondern auf Branchen, die heute bereits große Mengen des Moleküls verbrauchen.
Parallel sucht das Unternehmen weltweit nach weiteren Wasserspaltungsmaterialien. Dafür wurde eigens ein Manager für Advanced Materials eingesetzt. Der Grund folgt direkt aus der Plattformstrategie: Je nach Standort können Wasserqualität, Temperatur und andere Betriebsbedingungen unterschiedlich sein, sodass nicht zwingend dasselbe Material überall die beste Lösung darstellt.
Fünf Patente und die nächsten 18 Monate
Neben den Materialien baut Sparc Hydrogen auch den Schutz seiner Reaktortechnologie aus. Barlow zufolge waren zum Zeitpunkt ihrer Aussagen fünf Patente erteilt; weitere Schutzrechte befinden sich in unterschiedlichen Jurisdiktionen im Verfahren. Gleichzeitig arbeitet das Unternehmen an zusätzlichen Reaktordesigns.
Die kommenden 12 bis 18 Monate sollen deshalb mehrere technische Ebenen zusammenführen. Bis Ende 2026 soll der vollständige saisonale Datensatz von SHARP vorliegen. Neue Materialien sollen im Labor und anschließend in der Pilotanlage getestet werden. Zudem erwartet das Unternehmen Fortschritte bei der Planung einer größeren Demonstrationsanlage.
Der wichtigste Punkt bleibt jedoch die Kombination aus Materialeffizienz und Lichtkonzentration. Mehr als 10% STH sind ein erster relevanter Wert. Bis zu 30-fach konzentriertes Sonnenlicht ist der zweite Hebel. Wenn beide unter realen Bedingungen zusammen funktionieren, wäre das die entscheidende Voraussetzung dafür, dass aus einer australischen Pilotanlage irgendwann ein industrielles System für sonnenreiche Regionen Europas werden kann.
Quellen:
European Commission - Renewable hydrogen
IEA - Global Hydrogen Review 2026: Demand
SunHydrogen - Modules exceed 10% solar-to-hydrogen efficiency in Sparc Hydrogen testing
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