Viele industrielle Prozesse brauchen vor allem eines: Wärme. Es braucht sie etwa beim Pasteurisieren, Färben oder Trocknen. Um die benötigten Temperaturen zu erreichen, verbrennen Fabriken bis heute meist Erdgas. Genau hier liegt ein blinder Fleck der Energiewende. Der ETH‑Ingenieur und Pioneer Fellow Luca Thommen entwickelt deshalb einen Solarthermie‑Kollektor, der Sonnenlicht kostengünstiger als bisher in nutzbare Prozesswärme umwandelt. Sein Ziel: eine einfache und effiziente Technologie, die in der Industrie tatsächlich eingesetzt werden kann und fossile Brennstoffe ersetzt.
Vom Maschinenbau zur Energiefrage
Thommens Weg begann klassisch im Maschinenbau. Verbrennungsmotoren und Robotik prägten sein Studium, bis die Klimadebatte neue Fragen aufwarf. «Ich habe mich gefragt, wie ich mit meinen Fähigkeiten einen Beitrag leisten kann», sagt er. Die Antwort führte ihn zu den erneuerbaren Energien.
Die konkrete Idee entstand während seiner Masterarbeit bei Aldo Steinfeld, mittlerweile emeritierter Professor für Erneuerbare Energieträger. Was als Forschungsprojekt begann, entwickelte sich rasch weiter, auch dank frühem Interesse aus der Industrie.
Wärme statt Strom
Während Photovoltaik aus Sonnenlicht Strom erzeugt, setzt Thommen auf die Wärmegewinnung. Deshalb hat er einen Kollektor entwickelt, der Sonnenlicht bündelt und damit Luft oder Wasser erhitzt. Reflektierende Elemente lenken das Licht auf eine Absorberplatte, die die Sonnenenergie aufnimmt und als Wärme an ein Medium wie Luft oder Wasser weitergibt. Isolationsmaterial sorgt dafür, dass möglichst wenig Wärme verloren geht. Diese Energie lässt sich direkt in industriellen Prozessen nutzen, etwa in der Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie. Solche Anwendungen benötigen Temperaturen bis etwa 150 Grad – ein Bereich, in dem erneuerbare Lösungen bisher oft zu teuer sind und deshalb oft noch mit fossilen Wärmeträgern gearbeitet wird. Dazu gehören beispielsweise die Pasteurisierung und Sterilisierung von Milchprodukten, Koch- und Reinigungsprozesse in der Lebensmittelindustrie oder Destillationsanwendungen in der Chemie- und Pharmaindustrie.