Fliegen ohne CO₂ – Mein (Studien-)Weg zur nachhaltigen Luftfahrt
Wie kann man Fliegen klimafreundlicher machen? Ich habe mir diese Frage in meiner Masterarbeit gestellt – mit spannenden Experimenten, hochschulübergreifenden Kooperationen und intensiven Diskussionen mit Experten. Dies ist ein Blick hinter die Kulissen meiner Forschung an der OST - Ostschweizer Fachhochschule.
Wenn ich heute im Labor stehe, umgeben von Reaktoren, Schläuchen und dem leisen Summen der Messtechnik, dann erinnere ich mich daran, wie alles begann. Chemie hat mich schon immer fasziniert, aber dass sie einmal so zentral in meinem Alltag stehen würde, hätte ich nie gedacht. Ich bin Nicolas Mutti, komme aus dem Tessin und habe mich entschieden, jenseits des Gotthards zu studieren, um mir eine Zukunft im Bereich der erneuerbaren Energien und Umwelttechnik aufzubauen.
Als ich mein Bachelorstudium an der OST begann, war ich zunächst vor allem von Solarzellen und ihrer Fähigkeit, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln, begeistert. Doch je tiefer ich eintauchte, desto mehr erkannte ich, wie vielfältig die Welt der erneuerbaren Energien ist: Wasserkraft, Windkraft, Bioenergie – und viele weitere Technologien, von denen ich vorher kaum etwas gehört hatte. Besonders spannend fand ich die Herstellung synthetischer Kraftstoffe und die Rolle von Katalysatoren dabei. Im Laufe des Studiums lernte ich verschiedene Verfahren kennen, die mir eine völlig neue technologische Welt eröffneten. Das hat mich motiviert, mein Wissen im Master zu vertiefen und es vor allem in praktischen Arbeiten in den Laboren am Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik (UMTEC) praktisch anzuwenden. Mein Ziel ist es, einen Beitrag zur Dekarbonisierung der Schweizer Energielandschaft und insbesondere der Luftfahrt zu leisten.
Die Luftfahrt zählt zu den «Hard-to-Abate»-Sektoren, also zu den Bereichen, die sich nur schwer dekarbonisieren lassen. Wasserstoff und Elektromobilität sind für Langstreckenflüge kaum geeignet. Deshalb ruht die Hoffnung auf nachhaltigen Flugkraftstoffen. Aktuell stammen jedoch nur etwa 0,3 % des Flugkraftstoffs aus erneuerbaren Quellen – ein klares Zeichen, dass neue Technologien dringend benötigt werden. Und genau hier beginnt meine praktische Arbeit im Labor. Ich konzentriere mich auf den Methanol-zu-Kohlenwasserstoff-Prozess. Klingt trocken? Nicht, wenn man wie ich gespannt vor einem Reaktor steht und darauf wartet, dass die ersten Tropfen eines synthetischen Kraftstoffs kondensieren. Ich erinnere mich noch genau an den Moment, als wir zum ersten Mal eine klare Flüssigkeit im Auffangbehälter sahen – das Ergebnis von mehrtägiger harter Arbeit, zahlreichen Synthesen, Versuchen, Anlagenanpassungen und Diskussionen. Es war nur ein kleiner Schritt, doch für mich fühlte es sich wie ein Durchbruch an.
Die Frage, wie sich die Porengrösse von Zeolithen (siehe Abbildung) auf die Bildung längerer Kohlenstoffketten auswirkt, ist für mich besonders spannend. Ich arbeite mit Materialien, deren Struktur so komplex ist, dass ich manchmal das Gefühl habe, in eine mikroskopische Welt einzutauchen. Wenn ich die noch warmen Proben aus dem Ofen nehme, die nach Chemie riechen, spüre ich, dass hier echte Innovation entsteht.
Ein weiteres Highlight meiner Arbeit war die Zusammenarbeit mit einer Partnerhochschule zur analytischen Charakterisierung von SAF (Sustainable Aviation Fuel). Ich erinnere mich an die erste Probenabfüllung und daran, wie sorgfältig ich alles abfüllte und einpackte, damit meiner ersten Probe ja auch nichts geschieht. Die gemeinsamen Analysen lieferten nicht nur neue Daten, sondern führten auch zu spannende Diskussionen über Reaktor-Design und Prozessoptimierung. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit hat mir gezeigt, wie wichtig der Austausch über Grenzen hinweg ist.
Ebenso prägend waren die Gespräche mit meiner Betreuerin, Dr. Miren Agote, und dem Dozenten, Prof. Dr. Andre Heel. Oft diskutierten wir über die Ursachen unerwarteter Ergebnisse und entwickelten neue Ansätzen. Besonders wertvoll war für mich, dass ich das theoretische Wissen aus Vorlesungen, Seminaren und Diskussionen direkt im Labor in die Praxis umsetzen konnte. Plötzlich war es nicht mehr nur Theorie, sondern entscheidend für die Experimente. Die Ergebnisse zur Produktverteilung und deren chemische Analysen halfen mir, die Zusammensetzung meines ersten «Synfuel Crude» (siehe Abbildung) zu verstehen und die richtigen Schlüsse für meine weitere Arbeit zu ziehen.
Für mich war diese Arbeit mehr als nur ein Forschungsprojekt: Sie ist ein Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft. Meine Zukunft!
Es erfüllt mich schon mit Stolz, das Wissen aus meinem Studium in ein Projekt einzubringen, das einen echten Unterschied machen kann. Ich habe gelernt, wie komplex und spannend die Welt der Energietechnik ist, und ich weiss heute: Der Weg, den ich eingeschlagen habe, ist der richtige. Mein Ziel bleibt klar: Ich möchte Technologien entwickeln, die dabei helfen, unseren Planeten zu bewahren. Diese Erfahrung hat mich sowohl beruflich als auch persönlich weitergebracht. Ich habe erkannt, dass ich mit meinem Wissen konkret zur Erhaltung des Planeten beitragen kann.
