Plastik zu Wasserstoff: Solarreaktor läuft 260 Stunden

Zwei Probleme gleichzeitig lösen: Forscher der Universität Adelaide haben einen Reaktor entwickelt, der Plastikabfälle mit Sonnenlicht in Wasserstoff umwandelt. Nach Angaben des Teams, das seine Ergebnisse im Mai 2026 veröffentlichte, läuft das System über 260 Stunden ohne messbaren Leistungsverlust und verwertet auch Kunststoffarten, die klassisches mechanisches Recycling nicht verarbeiten kann.

Was ist das eigentlich?

Das Verfahren heißt Photokatalyse. Dabei wird ein Katalysator mit Licht bestrahlt, der dann chemische Reaktionen auslöst, die sonst extreme Temperaturen oder elektrischen Strom erfordern würden. Die Energie der Sonne treibt den Aufspaltungsprozess an, ohne teure externe Energiezufuhr.

Was in den Reaktor geht: Plastikstücke aus Nylon, Polyurethan und vergleichbaren Hochleistungskunststoffen, die beim mechanischen Recycling als nicht verwertbare Reststoffe enden. Dazu kommt Schwefelsäure aus gebrauchten Autobatterien, die als Lösungsmittel und Reaktionsverstärker dient und so ebenfalls wiederverwertet wird. Was herauskommt: Wasserstoffgas sowie Essigsäure und kohlenwasserstoffreiche Verbindungen, die als Chemierohstoffe weiterverwendet werden können.

PhD-Kandidat Xiao Lu, der die Studie an der Universität Adelaide federführend durchgeführt hat, bezeichnete das Verfahren laut ScienceDaily als „doppelte Nutzung“: Das System beseitige Abfall und gewinne gleichzeitig saubere Energie, ohne einen der beiden Prozesse dem anderen zu opfern.

Warum jetzt?

Zwei globale Dringlichkeiten treffen sich in diesem Ansatz.

Auf der Plastikseite: Global werden laut OECD Global Plastics Outlook jährlich rund 460 Millionen Tonnen Plastik produziert. Davon landen nur 9 Prozent im Recycling. Besonders problematisch sind technische Polymere wie Nylon und Polyurethan: Für diese Hochleistungskunststoffe gibt es kaum industrielle Verwertungswege, sie landen meist in der Verbrennung oder auf Deponien.

Auf der Wasserstoffseite: Grüner Wasserstoff, also Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, kostet nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) derzeit 5 bis 11 US-Dollar pro Kilogramm. Damit ist er gegenüber fossilem Wasserstoff, der bei etwa einem Dollar liegt, kaum wettbewerbsfähig. Verfahren, die Energie aus dem abzubauenden Material selbst gewinnen, weil Kunststoffe beim photokatalytischen Abbau chemische Energie freisetzen, könnten den Produktionspreis strukturell senken.

Was bedeutet das konkret?

Noch ist das Verfahren ein Laborprototyp. Die Reaktorkammer der Adelaide-Anlage verarbeitet Gramm, keine Tonnen. Zum Vergleich: Ein mittelgroßes Recyclingunternehmen in Deutschland verarbeitet täglich mehrere hundert Tonnen Materialien.

Ähnliche Ansätze gibt es parallel: Eine Gruppe der Universität Cambridge hat gezeigt, dass Fotoreaktoren für Plastik und CO₂ im Freien stabil betrieben werden können. Die Cambridge-Arbeiten konzentrieren sich jedoch auf andere Kunststofftypen und verzichten auf Batteriesäure als Reaktionsmittel. Die Adelaide-Studie fügt die Kompatibilität mit schwer recycelbaren Polymeren und die Wiederverwendung von Altbatteriesäure als neues Element hinzu.

Zur Einordnung der Wasserstoffmengen: Der globale Wasserstoffbedarf lag 2023 laut IEA bei rund 97 Millionen Tonnen jährlich. Selbst wenn photokatalytisches Plastikrecycling skalieren würde, könnte es einen kleinen, aber strukturell relevanten Beitrag zum Angebot liefern, besonders für dezentrale Anwendungen in Regionen mit hohem Plastikanfall und viel Sonnenlicht.

Drei Bedingungen für den Weg aus dem Labor

Damit der Laborerfolg industriell relevant wird, müssen drei Bedingungen stimmen.

Erstens muss die Effizienz sich im Maßstab halten. Photokatalytische Systeme verlieren bei wachsendem Reaktionsvolumen häufig Wirkungsgrad, weil die Lichtausbeute pro Einheitsvolumen sinkt. Ob die 260-Stunden-Stabilität im Labormaßstab auf größere Reaktoren übertragbar ist, muss in der nächsten Forschungsphase systematisch getestet werden.

Zweitens braucht es ein tragfähiges Kostenmodell. Kunststoff als Rohstoff ist theoretisch günstig, weil er als Abfall anfällt. Ob die Sammlung, Sortierung und chemische Aufbereitung von Nylon und Polyurethan im Vergleich zu anderen Wasserstoffpfaden wettbewerbsfähig bleibt, ist noch offen.

Drittens brauchen Investoren regulatorische Klarheit. In der EU fällt chemisches Recycling unter andere Regelwerke als mechanisches. Wer in Pilotanlagen investieren soll, braucht Planungssicherheit über mehrere Jahre, bevor sich Hunderte Millionen Euro Investition rechnen.