Treibhausgas Schwe­fel­he­xaflu­o­rid cle­ver zer­legt

Schwefelhexafluorid (SF₆​) gilt aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften – es ist ungiftig, farblos, geruchlos und weist eine extrem hohe Dichte auf – seit langem als Goldstandard für industrielle Anwendungen. Insbesondere in der Energie- und Elektroindustrie wird das chemisch extrem reaktionsträge Gas als Isolier- und Lichtbogenlöschgas im Multitonnenmaßstab eingesetzt. Doch die vermeintliche Harmlosigkeit täuscht: SF₆ ist das stärkste bekannte Treibhausgas mit einem Erwärmungspotenzial, das etwa 26.700-mal höher ist als das von Kohlenstoffdioxid.
Bisher gestaltete sich die Entsorgung dieses langlebigen Klimakillers als äußerst schwierig, da die Zersetzung extreme Bedingungen wie Verbrennungstemperaturen von etwa 1100 °C oder komplexe Plasmaverfahren erfordert, die zudem aggressive, nachbehandlungsbedürftige Nebenprodukte erzeugen. Ein Team um Fabian Dielmann von der Universität Innsbruck präsentiert nun jedoch ein wegweisendes, einfaches Verfahren zur Zersetzung des Gases. Dieser neue Ansatz könnte die Handhabung und Entsorgung von Schwefelhexafluorid grundlegend vereinfachen und stellt damit einen bedeutenden Fortschritt für den Klimaschutz in der Industriepraxis dar.

In harmlose Salze umgewandelt

Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden arbeitet das Innsbrucker Verfahren bei Raumtemperatur und greift auf leicht verfügbare Ressourcen zurück. Durch die Bestrahlung einer Lösung aus Kaliumhydroxid in Isopropylalkohol mit UV‑Licht wird SF₆​ in einem einzigen Schritt vollständig „mineralisiert“. Dabei entstehen die harmlosen Salze Kaliumfluorid und Kaliumsulfit. Diese finden bereits weitreichende kommerzielle Verwendung – etwa als Fluoridquelle in Zahnpasta oder als konservierender Zusatzstoff in Lebensmitteln.

Besonders bemerkenswert ist dabei der Effekt der Autokatalyse: Während der Reaktion bildet sich eine geringe Menge Aceton, das als hocheffizienter „Lichtfänger“ bzw. Photosensibilisator fungiert und den Umwandlungsprozess unter UV-Licht zusätzlich beschleunigt. Da die Reaktion somit ihren eigenen Katalysator produziert, kann je nach Ansatzgröße eine vollständige Zersetzung des Treibhausgases innerhalb weniger Minuten bis Stunden erreicht werden.

Besonders bemerkenswert ist dabei der Effekt der Autokatalyse: Während der Reaktion bildet sich eine geringe Menge Aceton, das als hocheffizienter „Lichtfänger“ bzw. Photosensibilisator fungiert und den Umwandlungsprozess unter UV-Licht zusätzlich beschleunigt. Da die Reaktion somit ihren eigenen Katalysator produziert, kann je nach Ansatzgröße eine vollständige Zersetzung des Treibhausgases innerhalb weniger Minuten bis Stunden erreicht werden.

Schritt zur Kreislaufwirtschaft

„Wir setzen bewusst auf günstige und sichere Chemikalien“, erklärt Fabian Dielmann und betont, dass der Ansatz extreme Temperaturen sowie teure, potenziell gefährliche Katalysatoren vermeidet und vor allem ohne zusätzliche Nachbehandlung auskommt. In weiterführenden Arbeiten wird nun geprüft, wie sich dieser Prozess skalieren und das resultierende Salzgemisch wirtschaftlich aufbereiten lässt.

Angesichts der strenger werdenden F-Gas-Regulierungen und der enormen Mengen an künftig zu entsorgendem, oft verunreinigtem SF₆​ bietet diese Methode eine skalierbare, kostengünstige und praxisnahe Lösung. Sie beweist eindrucksvoll, dass sich selbst extrem stabile Moleküle mithilfe von Licht und einfachen Mitteln sicher zerlegen lassen – ein wesentlicher Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft und wirksamer Klimaschutz.

Quelle

Universität Innsbruck (01/2026)