Ein Beitrag von Christian Bach, Abteilungsleiter Chemische Energieträger und Fahrzeugsysteme Empa Dübendorf
Im Rahmen des SWEET-Konsortiums reFuel.ch untersucht die Empa im Austausch mit rund dreissig schweizerischen und omanischen Marktakteuren und Industriepartnern die Machbarkeit eines e-Fuel-Projekts im Oman. Ziel ist es zu erforschen, wie die Schweiz künftig mit synthetischen Brenn- und Treibstoffen versorgt werden könnte. Im Rahmen einer ersten Machbarkeitsstudie, die im Frühjahr 2026 präsentiert werden soll, werden mögliche Standorte, Organisationsformen, Produktions- und Zertifizierungs- sowie Marktintegrations- und Finanzierungskonzepte aufgezeigt. Das Vorhaben wird in enger Abstimmung mit der Coalition for Green Energy and Storage (CGES) der ETHZ, EPFL, PSI und Empa durchgeführt.
Das SWEET-Konsortium reFuel.ch hat zum Ziel, Versorgungspfade für nachhaltige Brenn- und Treibstoffe und Basis-Chemikalien zu untersuchen. 15 Forschungsgruppen an 9 schweizerischen Hochschulen, Universtäten und Forschungsanstalten und die Entwicklungsabteilung eines Industrieunternehmens forschen im 6-jährigen, vom Bundesamt für Energie im Rahmen des durch das Förderprogramm SWEET finanzierten Vorhabens gemeinsam an rechtlichen, regulatorischen, ökologischen, wirtschaftlichen und technologischen Ansätzen und Pfaden für die Versorgung der Schweiz mit „grünen Molekülen“.
Der Bedarf an nachhaltigen Brenn- und Treibstoffen wird in den Energieperspektiven 2050+ auf jährlich 30 – 60 Terrawattstunden geschätzt. Diese Menge kann nicht in der Schweiz produziert werden. Das SWEET-Konsortium reFuel.ch untersucht deshalb im Austausch mit der Industrie und Marktakteuren die Möglichkeit einer Produktion in Ländern mit erfolgversprechenden Potenzialen (Fläche, PV, Wind). Oman gilt aufgrund seiner hohen Sonneneinstrahlung, Windkapazitäten und guten Anbindung an internationale Schifffahrtswege als ein vielversprechender Standort für die Produktion von e-Fuels.
Die Schweiz und Oman haben anlässlich des Besuchs von Bundespräsident Alain Berset im November 2023 ein Memorandum-of-Understanding für eine Zusammenarbeit im Bereich nachhaltige Energie und nach-haltige Energietechnologien unterzeichnet. 2024 hat das Ministerium für Energie und Mineralien von Oman mittels Letter-of-Interest seine Zusammenarbeit mit dem reFuel.ch-Konsortium bestätigt und im Mai 2025 konnte zwischen dem Bundesamt für Energie, vertreten durch den schweizerischen Botschafter in Oman und dem omanischen Ministerium für Energie und Mineralien ein Umsetzungsprogramm verabschiedet werden. Die e-Fuel-Projektinitiative des reFuel.ch-Konsortiums ist Teil dieser Interessens- und Absichtsbekundungen.
Um was geht es dabei?
Untersucht wird im Rahmen der Machbarkeitsstudie die Möglichkeit einer e-Fuel-Grossanlage mit 2 Gigawatt (GW) elektrischer Anschlussleistung. Die Anlage könnte bei Duqm, einer Hafenstadt am arabischen Meer gebaut und der Strom mittels PV-Anlage mit einer Modulfläche von 11 km2, einem Windpark mit 400 Wind-rädern mit einem Rotordurchmesser von 160 m oder einer Mischung von Beidem in der angrenzenden Wüste erzeugt werden. Ziel der Studie ist zu klären, ob und wie eine solche Anlage technisch, organisatorisch und wirtschaftlich realisierbar wäre und welchen Beitrag sie perspektivisch zur Versorgung der Schweiz mit synthetischen Brenn- und Treibstoffen leisten könnte. Erste Ergebnisse sind vielversprechend.
Da in Wüstenregionen aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung pro m2 PV-Fläche und in Windkraftanlagen in Küstennähe aufgrund höherer Windgeschwindigkeiten pro Windrad doppelt so viel Elektrizität als bei uns produziert werden kann und der Platz vorhanden ist, kann Elektrizität für die Herstellung von e-Fuels sehr kostengünstig bereitgestellt werden – in grossen Anlagen bis zu 10-mal kostengünstiger als in der Schweiz.
Allerdings variiert das Erzeugungsprofil in PV- und Windkraftanlagen natürlich auch dort stark. Um nicht auf riesige Speicher angewiesen zu sein, sollte die e-Fuel-Produktionsanlage eine hohe Lastflexibilität aufweisen. Das bedeutet, dass die e-Fuel-Anlage der Leistung der PV- und Windkraftanlagen folgen können soll. Gross-anlagen, die das können, gibt es heute jedoch nicht. Das Knowhow dazu soll deshalb im Rahmen eines Systemdemonstrators in der Schweiz als separates CGES-Projekt in Zug aufgebaut und dann in Oman bis hin in Grossanlagen skaliert werden.
Da die direkte Realisierung der Grossanlage ein zu grosses Risiko darstellen würde, soll vorab beim Port of Sohar and Freezone in Oman eine erste Anlage mit 25 MW elektrischer Anschlussleistung realisiert werden und danach in Duqm eine zweite mit 200 MW. Erst dann soll die Grossanlage bei Duqm realisiert werden. Dieses Upscaling erlaubt die Entwicklung eines lastflexiblen Anlagenkonzepts mit kleineren und kosten-günstigeren Anlagen, wobei die Erkenntnisse dann für die jeweils folgende grössere Anlage genutzt werden können.
Eine Animation zeigt, wie die drei Anlagen in Wüstenregionen mit PV-Anlagen aussehen könnten.
Da mit diesen Brenn- und Treibstoffen in der Schweiz auch obligatorische CO2-Reduktionsmassnahmen realisiert werden können sollen, müssen sie alle Voraussetzungen für einen (physischen) Import in die Schweiz erfüllen. Ist der nachhaltige Brenn- und Treibstoff dann in der Schweiz, braucht es geeignete Marktintegrationskonzepte, um die Mehrkosten zu schultern. Langfristig könnten e-Fuels zu Mehrkosten von 25 – 50%, bei Kerosin von bis 100% im Vergleich zu heutigen fossilen Brenn- und Treibstoffen angeboten werden; bis dann sind die Kosten jedoch deutlich höher.
Wie geht es weiter?
Im Sommer 2026 plant die Empa die Übergabe der Projektentwicklung an ein Industriekonsortium für die Durchführung einer detaillierten Machbarkeitsstudie als nächstem Schritt. Um die Netto Null Ziele der Schweiz zu erreichen, wären nach heutigen Abschätzungen 20 – 40 solcher Grossanlagen erforderlich. Das Projekt in Oman könnte deshalb auch als Blaupause für die Realisierung weiterer Anlagen gelten. Aus Resilienzgründen würden diese Anlagen natürlich nicht alle in Oman stehen.