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Bill Gates - Breakthrough Energy Ventures, Beschleunigung der Energiewende, 51 Milliarden Tonnen CO2 bis 2050 auf Netto-Null.

Eliminierung von Treibhausgasemissionen, neue saubere Technologien, massgeschneiderte Energiepolitik, tiefe Partnerschaften.

Bill Gates - Breakthrough Energy Ventures, Beschleunigung der Energiewende, 51 Milliarden Tonnen CO2 bis 2050 auf Netto-Null.

Update vom 9.11.2025

COP30 Weltklimakonferenz Brasilien, Bilanz 1,5-Grad-Ziel, Kipppunkte, Waldschutz, Elektrifizierung, CO2-Abscheidung und -Bepreisung.

Der Microsoft-Gründer und Philanthrop Bill Gates ist ein Treiber neuer Technologien und sorgte unmittelbar vor der COP30 mit der Veröffentlichung eines langen Memos für Aufsehen, das als „narrative grenade“ (narrative Granate) im Diskurs der Klimapolitik beschrieben wurde.

I. Bill Gates' zentrale Thesen (Drei harte Wahrheiten).

Das Kernstück von Gates' Aufsatz waren drei Thesen oder „drei harte Wahrheiten“, die er den Klimaverhandlungsführern zur Berücksichtigung vorlegte:

1. Ernst, aber nicht apokalyptisch: Der Klimawandel sei ein „ernstes Problem“, er sei jedoch nicht das unvermeidliche „Ende der Zivilisation“. Er kritisierte die „doomsday view“ (Weltuntergangssicht).

2. Temperaturziele sind sekundär: Temperaturziele, wie die Begrenzung der Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius, seien „nicht die besten Kennzahlen“ („not the best goalposts“) für die Messung des Fortschritts.

3. Wohlstand als Schutz: Der beste Weg, die Menschheit gegen den Klimawandel zu verteidigen, sei die Verfolgung von globaler Gesundheit und wirtschaftlichem Wohlstand.

Gates' Vision ist stark von Technologie-Optimismus unterfüttert: Er ist überzeugt, dass Innovationen wie Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energien und Batteriespeicher die Kohlenstoffintensität der Wirtschaft bereits reduzieren und dass weitere bedeutende Innovationen von wirtschaftlicher Entwicklung und gesunden Gesellschaften vorangetrieben werden.

II. Der Konflikt um die Narrative.

Gates' Thesen lösten ein Diskurs-Spektakel aus, weil seine Botschaft widersprüchlich interpretiert wurde:

Zustimmung von Skeptikern: Gates’ Aussage, der Klimawandel sei „nicht das endgültige Ende der Welt“, wurde von Klimaskeptikern missbräuchlich gefeiert. US-Präsident Donald Trump behauptete fälschlicherweise, Gates habe zugegeben, dass er „völlig FALSCH lag“.

Frustration bei Wissenschaftlern: Einige Klimawissenschaftler zeigten sich frustriert. Sie warfen Gates „fatale Irrtümer“ vor und kritisierten seinen Fokus auf „Technik als Lösung“ (wie CO2-Abscheidung oder kleine modulare Reaktoren), da dies von bewährten Minderungsstrategien ablenken und Deckung für die Fortsetzung der Verbrennung fossiler Brennstoffe bieten könnte.

Gates selbst stellte klar, dass diese Interpretationen falsch sind. Er bekräftigte, dass der Klimawandel „ernsthafte Konsequenzen haben wird“ und dass „jedes Zehntelgrad Erwärmung, das wir verhindern, äusserst vorteilhaft ist“. Er unterstützt weiterhin das Ziel der Netto-Null-Emissionen.

III. Konkretes Engagement auf der COP30.

Die von Bill Gates mitgeführte Gates Foundation nutzte die COP30 in Belém, um ihr Engagement für die Anpassung an den Klimawandel zu untermauern:

  • 1,4 Milliarden US-Dollar Investition: Die Stiftung kündigte eine 1,4 Milliarden US-Dollar schwere, vierjährige Investition an, um Kleinbauern in Subsahara-Afrika und Südasien dabei zu helfen, Widerstandsfähigkeit gegen extremes Wetter aufzubauen und so „schwer erkämpfte Erfolge bei der Armutsbekämpfung zu schützen“.
  • Fokus auf Anpassung: Diese Mittel sollen den Zugang zu Innovationen in Bereichen wie klimaresistente Pflanzen und Vieh sowie digitale Beratungsdienste erweitern. Diese Investition unterstreicht seine Vision, Klimainvestitionen für einen maximalen Einfluss auf den Menschen zu priorisieren.

COP30 Weltklimakonferenz, Belém, Brasilien, 2025.


 

17.10.2025

Breakthrough Energy Ventures (BEV) ist eine Investmentfirma, die sich der Finanzierung, dem Start und der Skalierung von Unternehmen widmet, deren Ziel die Eliminierung von Treibhausgasemissionen ist. BEV ist Teil des Breakthrough Energy Netzwerks und verfügt über mehr als 3,5 Milliarden US-Dollar an zugesagtem Kapital, um in über 110 zukunftsweisende Firmen zu investieren, die Technologien mit dem Potenzial zur Reduzierung von Treibhausgasen um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr entwickeln können. Die Investoren der Firma umfassen weltweite Führungskräfte, Einzelpersonen und einen staatlichen Investmentfonds. Die Bedeutung des technischen und betrieblichen Fachwissens des BEV-Teams, das Unternehmer und Firmen unterstützt, ist spezifisch und bedeutend. 

Breakthrough Energy (BE), gegründet von Bill Gates.

Die Hauptaufgabe von Breakthrough Energy (BE), gegründet von Bill Gates, ist die Beschleunigung der Energiewende, um die globalen Treibhausgasemissionen von derzeit 51 Milliarden Tonnen pro Jahr bis zum Jahr 2050 auf Netto-Null zu reduzieren und so eine Klimakatastrophe zu verhindern. Angesichts des erwarteten Anstiegs des globalen Energiebedarfs und des Bevölkerungswachstums (voraussichtlich 10 Milliarden Menschen bis 2100) muss die Dekarbonisierung erfolgen, während gleichzeitig mehr Menschen Zugang zu sauberer, erschwinglicher und zuverlässiger Energie erhalten.

 

Die Strategie und Herausforderungen.

Breakthrough Energy verfolgt einen umfassenden Ansatz, der zukunftsweisende Forschung finanziert, in neue saubere Technologien investiert, massgeschneiderte Energiepolitik gestaltet und tiefe Partnerschaften zwischen politischen Entscheidungsträgern, Innovatoren und Branchenführern schmiedet. Dieser Ansatz konzentriert sich auf Technologie, Märkte und Politik.

1. Die Fünf Grossen Herausforderungen (Five Grand Challenges).

Dies sind die Hauptquellen der globalen Treibhausgasemissionen, die alle angegangen werden müssen:

  • Fertigung/Industrie (Manufacturing): 30 % der globalen Emissionen.
  • Elektrizität (Electricity): 26 % der globalen Emissionen.
  • Landwirtschaft (Agriculture): 21 % der globalen Emissionen.
  • Transport (Transportation): 16 % der globalen Emissionen.
  • Gebäude (Buildings): 7 % der globalen Emissionen.

2. Der Green Premium.

Die zentrale wirtschaftliche Herausforderung ist der Green Premium, die zusätzlichen Kosten, die bei der Wahl einer sauberen Technologie im Vergleich zu einer emissionsintensiven Alternative entstehen. Ziel ist es, diesen Aufschlag zu senken, um saubere Technologien für Verbraucher und Industrien wettbewerbsfähig und universell zugänglich zu machen. Richtige Politik und gezielte Investitionen sind erforderlich, um den Green Premium zu senken. Beispielsweise könnte die Umstellung auf emissionsfreien Strom in den USA die Stromkosten nur um 15 % (oder $18 pro Monat) erhöhen, was einen niedrigen Green Premium darstellt, der eine schnelle Verbreitung erneuerbarer Energien ermöglicht.

Die Säulen der Innovation und Bereitstellung.

Breakthrough Energy arbeitet entlang der gesamten Innovationspipeline (von der Idee bis zur kommerziellen Einführung):

  • Discovery (Frühe Phase): Diese Plattform unterstützt vor-kommerzielle, frühe Clean-Tech-Innovationen durch Programme wie Workshops und Ecosystems.
    • Das Breakthrough Energy Fellows (BE Fellows) Programm unterstützt weltweit führende Wissenschaftler und Unternehmer (Innovator Fellows und Business Fellows) dabei, Technologien zur Marktreife zu bringen, die das Potenzial haben, die Treibhausgase um mindestens 500 Millionen Tonnen pro Jahr zu reduzieren. Das Programm hat regionale Drehkreuze eingerichtet, wie den BE Fellows Southeast Asia Hub in Singapur.
  • Breakthrough Energy Ventures (BEV): Als Investmentgesellschaft verwaltet BEV über 3,5 Milliarden US-Dollar gebundenes Kapital und investiert in mehr als 110 Unternehmen, die Technologien entwickeln, die das Potenzial haben, jährlich mindestens eine halbe Gigatonne Treibhausgase zu eliminieren.
  • Breakthrough Energy Catalyst (Einsatz und Skalierung): Diese Plattform finanziert und investiert in grosse Demonstrationsprojekte (Demo) und kommerzielle Erstprojekte (First-of-a-Kind, FOAK), um die Einführung neuer Klimatechnologien zu beschleunigen und den Green Premium zu reduzieren. Catalyst konzentriert sich auf Sauberen Wasserstoff, Langfristige Energiespeicherung, Nachhaltigen Flugkraftstoff (SAF), Direct Air Capture (DAC) und die Dekarbonisierung der Fertigung.

 

Wichtige Technologiefelder und Projekte.

Fortschritte in Schlüsselbereichen:

  • Sauberer Wasserstoff (Clean Hydrogen): Wasserstoff ist ein wichtiges Instrument zur Dekarbonisierung von Sektoren, in denen die Elektrifizierung schwierig oder unwirtschaftlich ist (wie Stahl, Chemikalien, Luftfahrt und Schwerlastverkehr).
  • Die USA unterstützen den Aufbau einer robusten Wasserstoffindustrie durch das regionale Clean Hydrogen Hubs Programm ($8 Mrd. USD) und den 45V-Steuerfreibetrag (bis zu $3 pro Kilogramm), der die Produktion sauber und erschwinglich machen soll.
  • Die Herausforderung liegt darin, sicherzustellen, dass Wasserstoffprojekte wirklich kohlenstoffarm sind, was eine Abstimmung von Strombeschaffung (neu, zeitlich und regional angepasst) erfordert, um die Emissionen aus dem Stromnetz zu vermeiden.
  • In der Region Asien-Pazifik arbeiten Japan und Südkorea daran, die Kostenlücke zwischen sauberem Wasserstoff und fossilen Brennstoffen zu schliessen, während Länder wie Australien, Indonesien, Malaysia, Thailand und Vietnam Exportpotenzial haben. Eine regionale Zusammenarbeit ist essenziell.
Fertigung und Industrielle Dekarbonisierung: 

Die Industrie (30 % der globalen Emissionen) ist schwer zu dekarbonisieren.

  • Stahlproduktion ist für fast 10 % der globalen CO2-Emissionen verantwortlich. Lösungen umfassen die Verwendung von sauberem Wasserstoff oder Strom (elektrochemische Reduktion) anstelle von Kohle als Reduktionsmittel.
  • Rondo Energy (ein BEV-Portfoliounternehmen) entwickelt die Rondo Heat Battery (RHB), einen thermischen Batteriespeicher, der intermittierenden erneuerbaren Strom in kontinuierliche industrielle Wärme umwandelt, um die Dekarbonisierung von Industrien in Europa (z. B. chemische Produktion bei Covestro, Lebensmittel- und Getränkeindustrie) zu unterstützen und die Abhängigkeit von Erdgas zu verringern. Catalyst stellte hierfür 75 Millionen Euro bereit.
  • Dioxycle entwickelte einen bahnbrechenden Elektrolyseur, der industrielle Kohlenstoffemissionen in kostengünstiges, nachhaltiges Ethylen umwandelt, eine Massenchemikalie, deren herkömmliche Produktion jährlich fast 1 Milliarde Tonnen CO2 freisetzt.
Transport und SAF (Sustainable Aviation Fuel): 

Die Luftfahrt ist für 2–3 % der globalen Emissionen verantwortlich, und die Dekarbonisierung erfordert SAF.

SAF ist unerlässlich, um bestehende Langstreckenflugzeuge zu dekarbonisieren. Synthetische Kraftstoffe (e-Fuels/e-SAF) aus sauberem Wasserstoff und abgeschiedenem CO2 bieten das grösste Skalierungs- und Emissionsreduktionspotenzial (bis zu 90 %).

Wichtige Catalyst-Projekte umfassen Infinium Project Roadrunner (Nordamerikas grösste PtL eFuels-Anlage) und LanzaJet Freedom Pines Fuels (weltweit erste Ethanol-zu-SAF-Anlage).

Energiespeicherung und Elektrizität: 

Die Elektrifizierung in Europa stagniert derzeit, was die Notwendigkeit einer systemischen Sichtweise unterstreicht, die Energiespeicherung und Netzausbau umfasst.

Langfristige Energiespeicherung (Long Duration Energy Storage, LDES) ist entscheidend, um erneuerbare Energien zu speichern und kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten. Projekte wie Form Energy (100-Stunden-Eisen-Luft-Batterie) und Energy Dome (CO2-Batterie) werden von Catalyst unterstützt.

Fervo Energy (Enhanced Geothermal Systems) entwickelt ein 100-MW-Projekt in Utah, um grundlastfähigen sauberen Strom zu liefern.

Kritische Mineralien: 

Die Energiewende benötigt bis 2050 schätzungsweise 3 Milliarden Tonnen Metalle und Mineralien. Innovation ist erforderlich, um Emissionen in der Primärversorgung zu reduzieren und vor allem Recycling und Ersatzstoffe zu skalieren.

Das Startup ChemFinity, ein Absolvent des Fellows-Programms, nutzt seine "Nano-Schwamm"-Technologie (hochabstimmbare Sorbentien), um kritische Mineralien (wie Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan) aus Elektronikschrott und anderen Abfallquellen selektiv zurückzugewinnen und so nachhaltigere Lieferketten zu schaffen.

Bereitstellung und Marktbildung.

Die Technologie-Bereitstellung befindet sich in einer kritischen Phase, dem sogenannten "Tal des Todes" (valley of death), wo vielversprechende Technologien scheitern können. Bill Gates betont, dass 2024 ein Wendepunkt ("inflection point") im Kampf gegen den Klimawandel sei, da Clean Tech in seine Deployment Era eingetreten sei. Grossunternehmen und Investoren erkennen zunehmend, dass Klimatechnologie nicht nur Emissionen reduziert, sondern auch ihre Geschäfte stärken und Kapital effizienter einsetzen kann (der "Corporate Climate Pivot").

Um die Skalierung von Projekten zu beschleunigen, hat Catalyst die 12 Schlüssel zur Skalierung entwickelt, die Unternehmen anleiten, ihre Technologien von der Pilotphase zu kommerziellen Erstprojekten (FOAK) zu führen und Zugang zu kostengünstigerem Infrastrukturkapital zu erhalten. Wichtige Punkte sind die Konzentration auf FOAK-Projekte, die Gestaltung für Modularität und die Beschleunigung der Projektentwicklung parallel zur Demo-Ausführung.

Breakthrough Energy arbeitet intensiv daran, die notwendigen Lösungen zu finanzieren, zu entwickeln, zu kommerzialisieren und zu skalieren, um eine kohlenstofffreie Wirtschaft aufzubauen und eine wohlhabende und gesunde Netto-Null-Welt zu gewährleisten.

Was sind die Investitionskriterien und Ziele von Breakthrough Energy Ventures?

BreakBreakthrough Energy Ventures (BEV) ist ein zentraler Bestandteil des Netzwerks von Breakthrough Energy und dient als Investmentfirma. Ihr übergeordnetes Ziel ist es, Unternehmen zu finanzieren, zu gründen und zu skalieren, die Treibhausgasemissionen in der gesamten Weltwirtschaft eliminieren werden.

Die Investitionskriterien und Hauptziele von Breakthrough Energy Ventures sind eng an die Fünf Grand Challenges (die Hauptquellen der globalen Emissionen) von Breakthrough Energy geknüpft.

Investitionskriterien und Ziele von BreakBreakthrough Energy Ventures.

BreakBreakthrough Energy Ventures lässt sich bei seinen Investitionsentscheidungen von den Grand Challenges leiten und konzentriert sich auf Unternehmen, die folgende drei Kriterien erfüllen können:

1. Reduzierung der Treibhausgase im grossen Massstab: 

Die Technologien müssen das Potenzial haben, die Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr zu reduzieren.

2. Anziehungskraft auf andere Investoren: 

Die Unternehmen müssen in der Lage sein, andere Investoren anzuziehen.

3. Schliessen kritischer Lücken: 

Die Investitionen sollen kritische Lücken in der Klimatechnologie schliessen.

 

Investitionsumfang und Sektorfokus.

BreakBreakthrough Energy Ventures hat über 3,5 Milliarden US-Dollar an zugesagtem Kapital zur Verfügung. Dieses Kapital wird in mehr als 110 wegweisende Unternehmen investiert, wobei die Investitionen die gesamte Bandbreite von der Seed- bis zur Wachstumsphase abdecken.

BreakBreakthrough Energy Ventures investiert gezielt in Technologien, die Emissionen in den fünf Hauptsektoren (Grand Challenges) signifikant reduzieren können:

  • Landwirtschaft (Agriculture)
  • Gebäude (Buildings)
  • Elektrizität (Electricity)
  • Fertigung (Manufacturing)
  • Transport (Transportation)
Unterstützung und Fachwissen.

BreakBreakthrough Energy Ventures investiert in visionäre Unternehmer, die sich auf den Aufbau von Unternehmen konzentrieren, die erhebliche Auswirkungen auf den Klimawandel in grossem Massstab haben.

BEV unterstützt diese Unternehmen mit einer einzigartigen Kombination von Fachwissen, das über das reine Kapital hinausgeht:

  • Technische Expertise
  • Operative Expertise
  • Markt-Expertise
  • Politische Expertise

Das Team von BreakBreakthrough Energy Ventures besteht aus technischen Experten, Betreibern und Unternehmern, deren tiefes wissenschaftliches Wissen es ihnen ermöglicht, Technologielücken zu identifizieren und diese zu schliessen.

Die Investorenbasis von BreakBreakthrough Energy Ventures setzt sich aus globalen Wirtschaftsführern, Einzelpersonen und einem staatlichen Investmentfonds zusammen, die die notwendige Risikotoleranz und Geduld für Investitionen in Klimatechnologie mitbringen.

Beispiele für von BreakBreakthrough Energy Ventures unterstützte Unternehmen:

Dioxycle: 

Dieses Unternehmen entwickelte einen Elektrolyseur, der Kohlenstoffemissionen aus der Industrie in kostengünstiges, nachhaltiges Ethylen umwandelt. Dioxycle wurde im Juli 2023 nach seiner Series A Finanzierungsrunde Teil des BEV-Portfolios.

Rondo Energy: 

Dieses Unternehmen, ebenfalls ein BEV-Portfoliounternehmen, entwickelt thermische Batteriespeicher zur Dekarbonisierung der industriellen Fertigung.

Breakthrough Energy, die Netto-Null-Wirtschaft und der Übergang zur sauberen Technologie.


I. Die Mission und der Strategische Rahmen von Breakthrough Energy.

 

1. Das globale Ziel und die Dringlichkeit.

Die Hauptaufgabe von Breakthrough Energy, gegründet von Bill Gates, besteht darin, die globalen Treibhausgasemissionen von derzeit 51 Milliarden Tonnen pro Jahr bis 2050 auf Netto-Null zu senken, um eine Klimakatastrophe abzuwenden. Praktisch jede menschliche Aktivität – vom Anbau von Nahrungsmitteln über das Reisen bis hin zur Herstellung von Gütern – setzt Treibhausgase frei. Da die Weltbevölkerung bis 2100 voraussichtlich 10 Milliarden Menschen erreichen wird und der weltweite Energiebedarf bis 2050 voraussichtlich um 50 Prozent steigen wird, muss dieser Übergang erfolgen, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass mehr Menschen Zugang zu sauberer, zuverlässiger und erschwinglicher Energie erhalten. Dieser Übergang erfordert das ehrgeizigste Innovationsprogramm, das die Welt je gesehen hat, um saubere Technologien zu entwickeln und zu skalieren, die mit den derzeit verwendeten konkurrieren können.

2. Die Fünf Grossen Herausforderungen (The Five Grand Challenges).

Um zu wissen, wo angesetzt werden muss, definiert BE die Hauptemissionsquellen als die Fünf Grossen Herausforderungen. Diese Sektoren müssen alle gleichzeitig angegangen werden, um Netto-Null zu erreichen:

Sektor (Grand Challenge)
Anteil an globalen Emissionen
Herausforderung

Fertigung (Manufacturing)

30 %

Umfasst Zement, Stahl, Kunststoffe und Textilien. Emissionen entstehen durch chemische Prozesse und Energieverbrauch. Ziel ist die Nutzung von sauberem Strom oder die Abscheidung von Kohlenstoff.

Elektrizität (Electricity)

26 %

Obwohl Wind- und Solarenergie erschwinglicher sind, ist die kontinuierliche Verfügbarkeit nicht gewährleistet, und es wird weiterhin stark auf fossile Brennstoffe gesetzt. Benötigt werden neue Wege zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von kohlenstoffarmem Strom (z. B. Solar, Wind, fortschrittliche Kernenergie, Geothermie und thermische Erzeugung mit Kohlenstoffabscheidung).

Landwirtschaft (Agriculture)

21 %

Emissionen stammen von Nutztieren und dem Boden selbst. Lösungen umfassen die Reduzierung von Düngemitteln, verbessertes Bodenmanagement und die Minimierung des Konsums kohlenstoffreicher Lebensmittel (z. B. pflanzliche Produkte).

Transport (Transportation)

16 %

Erfordert eine vollständige Umstellung des Warentransports und der Personenbeförderung, von Elektrofahrzeugen bis hin zu kohlenstoffarmen Kraftstoffen. Die Luftfahrt macht etwa 2–3 % der globalen Emissionen aus.

Gebäude (Buildings)

7 %

Emissionen entstehen bei der Errichtung (durch die verwendeten Materialien wie Zement und Stahl) und im Betrieb (Heizung/Klimatisierung). Es bedarf energieeffizienterer und umweltfreundlicherer Materialien und Bauprozesse.

 

3. Der Green Premium.

Das zentrale ökonomische Werkzeug von Breakthrough Energy ist der Green Premium. Der Green Premium ist definiert als die zusätzlichen Kosten, die entstehen, wenn man sich für eine saubere Technologie anstelle einer emissionsintensiveren Alternative entscheidet.

Da saubere Lösungen oft teurer sind als solche mit hohem Emissionsausstoss – unter anderem, weil die wahren Umweltkosten fossiler Brennstoffe nicht eingepreist sind –, ist das Ziel von BE, diesen Aufschlag zu reduzieren, bis die saubere Alternative so niedrig im Preis ist, dass sie von jedem überall gewählt werden kann.

Nutzung des Green Premium: Er dient als Messinstrument, um festzustellen, welche kohlenstofffreien Optionen bereits jetzt eingesetzt werden sollten (diejenigen mit niedrigem Green Premium) und wo noch erhebliche F&E-Investitionen erforderlich sind (bei hohem Green Premium).

Beispiele:
  • Elektrizität in den USA: Der Umstieg auf 100 % CO2-freien Strom würde die Kosten nur um etwa 15 % erhöhen (etwa 18 USD pro Monat für die meisten Haushalte), hauptsächlich aufgrund der sinkenden Kosten für Solarenergie. Dies ist ein niedriger Green Premium, der einen schnellen Einsatz erneuerbarer Energien rechtfertigt.
  • Zement: Die Herstellung von Zement ist besonders schwierig, da CO₂ nicht nur durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, sondern auch als chemisches Nebenprodukt freigesetzt wird. Die Kohlenstoffabscheidung würde die Kosten pro Tonne Zement um 75 % bis 140 % erhöhen (Green Premium). Hier ist dringend weitere Innovation erforderlich.
  • Massnahmen zur Senkung: Die Senkung des Green Premium erfordert eine Kombination aus öffentlichen Richtlinien (die kohlenstoffbasierte Technologien verteuern oder saubere Technologien verbilligen), Investitionen von Unternehmen und Investoren (durch Kauf sauberer Alternativen und Unterstützung von Start-ups) und individuellem Handeln (Verantwortlichkeit der Amtsträger, Kauf sauberer Produkte).

II. Die Innovationspipeline von Breakthrough Energy.

Breakthrough Energy beschleunigt den Übergang, indem es Technologie, Märkte und Politik fördert. Das Netzwerk arbeitet entlang der gesamten Innovationspipeline – von der Idee bis zur kommerziellen Einführung.

1. Discovery (Entdeckung und Frühphase).

Die Discovery-Plattform widmet sich der Förderung von vor-kommerziellen Clean-Tech-Innovationen in einem frühen Stadium. Sie ist darauf ausgerichtet, neue Lösungen zu finanzieren, zu unterstützen und zu vernetzen, die oft noch nicht einmal einen Namen oder Gründer haben. Discovery umfasst drei Hauptbereiche:

Breakthrough Energy Fellows (BE Fellows): 

Ein globales Klimaprogramm, das weltweit führende Wissenschaftler, Ingenieure und aufstrebende Unternehmer unterstützt, die Lösungen für dringende Energieherausforderungen entwickeln:

  • Ziel: Technologien, die das Potenzial haben, Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens 500 Millionen Tonnen pro Jahr zu reduzieren.
  • Pfade: Innovator Fellows sind Wissenschaftler oder Teams, die Technologien zur Kommerzialisierung bringen. Business Fellows sind erfahrene Fachleute, die die Innovator Fellows bei der Beschleunigung ihres Markteintritts unterstützen.
  • Globale Expansion: Das Programm expandiert global durch regionale Drehkreuze. Der erste Hub, BE Fellows Southeast Asia (BE Fellows – SEA), wurde in Singapur in Zusammenarbeit mit Temasek und Enterprise Singapore Group eingerichtet, um die Innovation in einer der dynamischsten und klimaanfälligsten Regionen zu fördern.
  • Erfolgsbeispiele: Das Fellows-Programm unterstützte Dioxycle (wandelt CO₂ in Ethylen um) in seiner Frühphase, sowie ChemFinity (Extraktion kritischer Mineralien) und Holocene (DAC).
Workshops: 

Konferenzen, die technische Experten und Vordenker zusammenbringen, um kritische Technologiebedürfnisse und disruptive F&E-Pfade zu identifizieren. Ergebnisse der Workshops oder des Fellows-Bewerberpools können über Explorer Grants (einmalige, 12-monatige Stipendien) zusätzliche F&E-Unterstützung erhalten.

Ecosystems: 

Unterstützt strategische Partnerschaften und gezielte Unterstützung, um Lücken in der Innovationspipeline zu schliessen. Dies beinhaltet die Unterstützung von Universitäten, Forschungseinrichtungen, Acceleratoren und Inkubatoren. Ein Beispiel ist die strategische Initiative University Climate Ventures zur Förderung der Gründung von Climate-Tech-Unternehmen aus dem universitären Umfeld.

2. Breakthrough Energy Ventures (BEV).

Breakthrough Energy Ventures ist eine Investmentfirma, die darauf abzielt, Unternehmen zu finanzieren, zu gründen und zu skalieren, die Treibhausgasemissionen in der gesamten Weltwirtschaft eliminieren.

Kapital und Umfang: 

BEV verwaltet über 3,5 Milliarden US-Dollar an gebundenem Kapital und hat in mehr als 110 wegweisende Unternehmen investiert, die sich in der Seed- bis Wachstumsphase befinden.

Investitionskriterien: 

Breakthrough Energy Ventures investiert in Unternehmen, die:

  1. Technologien mit dem Potenzial schaffen, Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr zu reduzieren.
  2. In der Lage sind, andere Investoren anzuziehen.
  3. Kritische Lücken in der Klimatechnologie schliessen.
Unterstützung: 

Breakthrough Energy Ventures bietet technische, operative, Markt- und politische Expertise. Die Investorenbasis umfasst globale Wirtschaftsführer, Einzelpersonen und einen staatlichen Investmentfonds mit der notwendigen Risikotoleranz und Geduld für Investitionen in Klimatechnologie.

3. Breakthrough Energy Catalyst (Bereitstellung und Skalierung).

Catalyst ist eine Plattform, die Demonstrationsprojekte und kommerzielle Erstprojekte (First-of-a-Kind, FOAK) finanziert und in diese investiert, um die Einführung neuer Klimatechnologien zu beschleunigen und ihren Green Premium zu senken.

Fokusgebiete: 

Catalyst konzentriert sich auf die Beschleunigung der Technologien, die zur Dekarbonisierung der kritischsten Sektoren notwendig sind:

  • Sauberer Wasserstoff (Clean Hydrogen) zur Dekarbonisierung von Industrie und Transport.
  • Langfristige Energiespeicherung (Long Duration Energy Storage, LDES).
  • Nachhaltiger Flugkraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF).
  • Direct Air Capture (DAC) zur CO₂-Entfernung aus der Atmosphäre.
  • Fertigung (Manufacturing) zur Dekarbonisierung von Zement, Stahl, Kunststoffen, Textilien und Düngemitteln.
Kapital und Partnerschaften: 

Catalyst hat über 1 Milliarde US-Dollar an direkten Kapitalzusagen eingeworben und nutzt seine Expertise in der Energieinfrastruktur und Projektentwicklung, um Innovatoren zu unterstützen. Catalyst hat eine Partnerschaft mit der Europäischen Investitionsbank (EIB) und der Europäischen Kommission im Wert von 840 Millionen Euro (oder mobilisiert bis zu 820 Millionen Euro) zur Unterstützung europäischer Projekte operationalisiert.


III. Dekarbonisierung des Fertigungssektors (Manufacturing, 30 % der Emissionen).

Die Dekarbonisierung der Industrie gilt als besonders schwierig, da die bestehenden Rohstoffmärkte reif sind, die Übergangsinfrastruktur kapitalintensiv ist und Emissionen sowohl aus dem Energieverbrauch (industrielle Wärme) als auch aus den chemischen Prozessen selbst stammen.

1. Herausforderung Stahl und Zement.
Stahl: 

Die Stahlproduktion macht fast 10 % der globalen CO₂-Emissionen aus. Stahl ist aufgrund seiner einzigartigen Materialeigenschaften und niedrigen Kosten (400–800 USD/Tonne) der wichtigste Metallwerkstoff. Die Emissionen entstehen hauptsächlich durch die Verwendung von Kohle-basiertem Koks als Reduktionsmittel.

Lösungswege: Die Dekarbonisierung erfordert alternative Reduktionsmittel (wie sauberer Wasserstoff, der Methan oder Kohle ersetzt), oder neue Verfahren wie die Molten Oxide Electrolysis (Boston Metal) oder Niedertemperatur-Elektrochemie (Electra), die Strom direkt als Reduktionsmittel nutzen.

Zement und Chemikalien: 

Der Zement in Gebäuden trägt zu den Emissionen bei. Zement erzeugt pro Tonne ein Tonne CO₂. Lösungen umfassen die Verwendung von nicht-CO₂-emittierenden Rohstoffen, sauberen Strom und die Abscheidung von Kohlenstoff.

2. Industrielle Wärme und Energiespeicherung.

Ein wesentlicher Teil der industriellen Emissionen stammt aus dem Verbrennen fossiler Brennstoffe für industrielle Wärme.

Rondo Energy (Thermische Batteriespeicher): 

Rondo Energy, ein BEV-Portfoliounternehmen, entwickelt die Rondo Heat Battery (RHB), einen thermischen Batteriespeicher, der intermittierenden erneuerbaren Strom in kontinuierliche industrielle Wärme umwandelt. Dies trägt zur Dekarbonisierung der industriellen Fertigung (ca. 20 % der globalen CO₂-Emissionen) bei.

Catalyst-Finanzierung: 

Catalyst und die EIB sagten 75 Millionen Euro für drei bahnbrechende industrielle Dekarbonisierungsprojekte in Europa zu.

Europäische Projekte: 

Die Projekte werden die Abhängigkeit von Erdgas in Europa reduzieren. Dazu gehören die Bereitstellung von kontinuierlichem Dampf für Covestro in Norddeutschland (Chemikalienproduktion), die Schaffung eines "Clean Utilities Core" im GreenLab in Dänemark und die Dekarbonisierung eines europäischen Produzenten in der Lebensmittel- und Getränkebranche.

3. Fortschritte in der Chemischen Produktion.

Dioxycle (Elektrolyseur zur Ethylenproduktion): Dioxycle, ein Alumni des BE Fellows-Programms und jetzt ein BEV-Portfoliounternehmen, hat den weltweit ersten Elektrolyseur entwickelt, der fossile Brennstoffe aus der Ethylenproduktion eliminiert.

  • Emissionseinsparung: Die herkömmliche Ethylenproduktion (ein globaler Markt von 230 Milliarden US-Dollar) setzt jährlich fast 1 Milliarde Tonnen CO₂ frei. Dioxycle wandelt industrielle Kohlenstoffemissionen (CO₂ oder CO) unter Nutzung erneuerbaren Stroms und Wassers in kostengünstiges, nachhaltiges Ethylen um.
  • Skalierung: Das Team von Dioxycle wuchs von vier auf 25 Experten, und die Technologie wird nun von der Grösse einer Briefmarke auf einen industriellen Prototyp skaliert.
4. Kritische Mineralien und Kreislaufwirtschaft.

Die Energiewende erfordert bis 2050 schätzungsweise 3 Milliarden Tonnen Metalle und Mineralien. Innovation ist entscheidend, um Emissionen in der Primärversorgung zu reduzieren und vor allem Recycling und Ersatzstoffe zu skalieren.

ChemFinity (Nano-Schwamm-Technologie): 

ChemFinity, ein Absolvent des Fellows-Programms, entwickelte eine Plattformtechnologie, die hochstimmbare Sorbentien (Nano-Schwämme) und spezialisierte Membranen verwendet, um kritische Metalle selektiv aus komplexen Abfallströmen (z. B. Elektroschrott und Katalysatoren) zurückzugewinnen. Ihre Mission zielt darauf ab, nachhaltigere und stärker lokalisierte Lieferketten für kritische Materialien (wie Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan) zu schaffen, die für Elektrofahrzeuge benötigt werden.

Lincore (Asien-Pazifik Fokus): 

Lincore, ein Teil des BE Fellows – SEA Hubs in Singapur, konzentriert sich auf die Veredelung kritischer Rohstoffe durch elektro-metallurgische Raffination, um Materialien wie Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan aus „Black Mass“ (geschredderten recycelten Batterien) zu extrahieren und so die Abhängigkeit von neuem Bergbau zu reduzieren.


IV. Dekarbonisierung der Elektrizität und Infrastruktur.


1. Die Herausforderung der Elektrifizierung in Europa.

Die viel gepriesene Elektrifizierungsrevolution in Europa stagniert derzeit, wobei die Nachfrage seit Jahren stabil ist. Trotz ehrgeiziger Ziele gibt es nicht die erforderliche Geschwindigkeit und Skalierung, was zu einem Mangel an reichlich vorhandenen und erschwinglichen sauberen Elektronen führt, die die Industrie zur Dekarbonisierung benötigt.

Politisches Problem: 

Die Fokussierung auf erneuerbare Energien erfolgte jahrelang ohne eine begleitende Strategie für Energiespeicherung und Netzmodernisierung, was dazu führt, dass Speicherung und Netze weit hinterherhinken.

LDES und Industrielle Wärme: 

Es wird betont, dass Europa einen systemischen Ansatz benötigt, der Langfristige Energiespeicherung (LDES) und Thermische Energiespeicherung zur Elektrifizierung industrieller Wärme als flexible Nachfrage einbezieht.

2. Projekte zur Langzeitspeicherung (LDES) und Geothermie.

LDES-Technologien speichern Energie über längere Zeiträume (> 8 Stunden) und sind entscheidend für die Netzflexibilität und die Gewährleistung einer kontinuierlichen Stromversorgung.

Form Energy (Eisen-Luft-Batterie): 

Form Energy entwickelt eine Eisen-Luft-Batterie, die Strom für 100 Stunden speichern kann und damit im Wettbewerb mit herkömmlichen Kraftwerken steht. Catalyst stellte 20 Millionen US-Dollar an Zuschüssen bereit, um zwei Speicheranlagen in den USA an stillgelegten Kohlekraftwerksstandorten von Xcel Energy zu entwickeln (10 MW / 1.000 MWh Speicherkapazität). 

Energy Dome (CO₂-Batterie): 

Energy Dome entwickelte die CO₂-Batterie, ein LDES-System, das CO₂ als Gas in einem grossen Dom speichert, es mit Strom verflüssigt und Energie für bis zu 10 Stunden speichert. Catalyst unterstützte das Ottana-Projekt in Sardinien, Italien, mit 60 Millionen Euro (Zuschuss und Venture Debt).

Fervo Energy (Enhanced Geothermal Systems, EGS): 

Fervo Energy ist ein Entwickler und Betreiber von EGS-Anlagen der nächsten Generation. Das Cape Station Project in Utah wird ab 2026 100 MW Grundlast-sauberen Strom liefern. Catalyst stellte hierfür 100 Millionen US-Dollar an Eigenkapitalfinanzierung bereit.

 

V. Dekarbonisierung des Transportsektors (Transportation, 16 % der Emissionen).

 

1. Die Herausforderung der Luftfahrt und Kontraindikatoren.

Die Luftfahrt ist für etwa 2–3 % der globalen Emissionen verantwortlich, und die Nachfrage nach Flugreisen wird voraussichtlich steigen. Ohne Massnahmen könnten die Emissionen des Sektors bis 2050 auf bis zu ein Viertel der weltweiten Gesamtemissionen ansteigen. Darüber hinaus tragen Kontraindikatoren (Kondensstreifen), die unter bestimmten Wetterbedingungen entstehen, zur Erwärmung bei.

Technologische Hürden: 

Langstreckenflüge sind schwer zu dekarbonisieren, da sie eine extrem hohe Energiedichte erfordern, die fossile Brennstoffe bieten, und weil die Lebensdauer von Verkehrsflugzeugen mehrere Jahrzehnte beträgt.

Lösung SAF: 

Sustainable Aviation Fuels (SAF) sind der einzige Weg, die Emissionen der derzeit im Einsatz befindlichen Langstreckenflugzeuge signifikant zu senken.

2. Nachhaltige Flugkraftstoffe (SAF) und e-Fuels.

SAF werden aus kohlenstoffarmen Rohstoffen hergestellt, darunter landwirtschaftliche Abfälle, Industrieemissionen, sauberer Wasserstoff und sauberer Strom.

Biofuels vs. Synthetische Kraftstoffe: 

Heutiges SAF wird hauptsächlich aus Altspeiseöl (UCO) gewonnen, was jedoch durch die Verfügbarkeit von Rohstoffen begrenzt ist. Synthetische Kraftstoffe (e-Fuels/e-SAF) bieten das grösste Potenzial für Skalierung und Emissionsreduzierung (über 90 % weniger als fossile Brennstoffe). Sie werden aus sauberem Wasserstoff und abgeschiedenem CO₂ hergestellt (Power-to-Liquids, PtL).

Herausforderungen: 

Synthetische Kraftstoffe sind derzeit teuer, erfordern viel Energie und CO₂ und ihre Produktionstechnologien sind weniger ausgereift als Biofuels. Es ist entscheidend, DAC-Technologien (Direct Air Capture) zu skalieren, um das zur SAF-Produktion benötigte CO₂ bereitzustellen.

3. Catalyst-Projekte zur SAF-Skalierung.

Catalyst unterstützt Projekte, die die Produktion von SAF beschleunigen:

  • Infinium Project Roadrunner (USA): Infinium, ein Anbieter von Elektrokraftstoffen, wird eine bestehende Gas-zu-Flüssigkeiten-Anlage in Texas in eine voll integrierte PtL eFuels-Anlage umwandeln. Dieses FOAK-Projekt wird voraussichtlich die grösste PtL eFuels-Anlage in Nordamerika sein. Catalyst stellte 75 Millionen US-Dollar an Eigenkapitalfinanzierung bereit. Die American Airlines ist Partner und Investor.
  • LanzaJet Freedom Pines Fuels (USA): LanzaJet ist ein führendes SAF-Technologieunternehmen mit patentierter Alcohol-to-Jet (ATJ)-Technologie. Freedom Pines Fuels in Georgia ist das weltweit erste Ethanol-zu-SAF-Produktionsanlage. Catalyst stellte 50 Millionen US-Dollar an Zuschüssen bereit.
  • Ineratec Project Frankfurt Höchst (Deutschland): Ineratec, ein deutsches Power-to-Liquids-Unternehmen, produziert e-Fuels und e-Chemikalien. Das Projekt in Frankfurt Höchst wird 70 Millionen Euro an Zuschüssen und Venture Debt von Catalyst und der EIB erhalten.

 

VI. Aufbau der Sauberen Wasserstoffwirtschaft (Clean Hydrogen).

 

1. Notwendigkeit und Anwendung.

Wasserstoff (H₂) ist ein wesentliches Werkzeug zur Dekarbonisierung. Er ist notwendig, weil die Elektrifizierung allein nicht ausreicht, um alle der Fünf Grossen Herausforderungen zu lösen.

Highest and Best Uses: 

Wasserstoff ist am wichtigsten in Sektoren, in denen andere saubere Lösungen (wie Elektrifizierung) nicht praktikabel oder wirtschaftlich sind. Dazu gehören Schwerindustrie (Stahl, Chemikalien), Langstreckentransport (Luftfahrt, Schifffahrt, Schwerlastverkehr) und Langzeitspeicherung.

Emissionsreduktion: 

Alle Szenarien zum Erreichen von Netto-Null bis Mitte des Jahrhunderts erfordern den Einsatz von sauberem Wasserstoff. Allein die Umstellung des bestehenden „schmutzigen“ Wasserstoffs (der hauptsächlich für Düngemittel und Raffination verwendet wird) auf eine saubere Version könnte die globalen Emissionen um 1,6 % senken.

2. US-Politik und die 45V-Steuergutschrift.

Die USA haben durch eine Reihe historischer Gesetze massive öffentliche Investitionen getätigt, um den sauberen Wasserstoffmarkt anzukurbeln.

Bipartisan Infrastructure Law (BIL): 

Schaffte das regionale Clean Hydrogen Hubs-Programm (8 Milliarden US-Dollar, davon 7 Milliarden USD an öffentlicher Förderung). Dieses Programm zielt darauf ab, mindestens vier Drehkreuze einzurichten, die unterschiedliche Produktions- und Anwendungswege (z. B. Stahlproduktion) demonstrieren, um neue Quellen für sauberen Wasserstoff zu schaffen. Die Hubs sollen Uses priorisieren, die den grössten Klimaauswirkungen haben.

Inflation Reduction Act (IRA) – 45V: 

Die entscheidendste Unterstützung ist die 45V-Produktionssteuergutschrift, die je nach Sauberkeit des Prozesses bis zu 3 US-Dollar pro Kilogramm bietet. Die Gutschrift soll den Green Premium neuer Technologien senken und Unternehmen ermutigen, in den USA Wasserstofftechnologien zu entwickeln. 

Herausforderungen der 45V-Implementierung: 

Die Treasury Department muss strenge Regeln festlegen, um sicherzustellen, dass durch Elektrolyse erzeugter Wasserstoff nicht nur auf dem Papier sauber ist, sondern auch keine zusätzlichen Netzemissionen verursacht. 

Dies erfordert oft:

  1. Additionalität (Zusätzlichkeit): Der verwendete saubere Strom muss neu sein.
  2. Zeitliche Anpassung (Time-Matching): Die Erzeugung und Nutzung des sauberen Stroms muss zeitlich abgeglichen werden (Übergang von jährlich zu stündlich).
  3. Regionalebene (Deliverability): Die Beschaffung von sauberem Strom muss innerhalb derselben Region erfolgen, um Übertragungsengpässe zu vermeiden.
Nachfragepolitik: 

45V löst nicht das Problem der unzureichenden Nachfrage. Zusätzliche nachfrageseitige Unterstützung (z. B. Advanced Market Commitments oder Contracts for Difference) und Investitionen in Midstream-Infrastruktur (Speicherung und Transport) sind erforderlich, um Marktversagen zu beheben und sicherzustellen, dass Wasserstoff in den „Highest and Best Uses“ eingesetzt wird.

3. Transport und Speicherung von Wasserstoff.

Die Wahl der Transport- und Speichermethode wirkt sich auf Emissionen und Kosten aus.

Transport: 

Optionen umfassen Lkw (Gas oder Flüssigkeit, flexibel für kleine Mengen), Pipelines (kostengünstig für grosse, stetige Mengen über lange Strecken) und Schiffe (für sehr lange Strecken, oft in Form von Ammoniak).

Speicherung: 

Die kostengünstigste und grosstechnischste Option für die saisonale Speicherung ist die geologische Speicherung (in Salzkavernen oder erschöpften Öl-/Gasfeldern), wie im Advanced Clean Energy Storage Hub in Utah demonstriert. Weitere Optionen sind komprimiertes Gas und kryogene Speicherung (flüssiger Wasserstoff).

Risiken: 

Wasserstoff ist ein indirektes Treibhausgas, da es die Lebensdauer von Methan verlängert. Daher sind Strategien zur Minderung von Leckagen bei Transport und Speicherung entscheidend, obwohl der Einsatz von sauberem Wasserstoff gegenüber fossilen Brennstoffen auch unter Berücksichtigung von Leckagen zu deutlich geringeren Gesamtemissionen führt.

4. Regionale Entwicklungen (Asien-Pazifik).

Die Asien-Pazifik-Region spielt eine entscheidende Rolle auf dem Weg zu Netto-Null.

Importhubs: 

Länder wie Japan und Südkorea haben begrenztes Potenzial für die inländische Produktion erneuerbarer Energien und benötigen Importe. Sie konzentrieren sich auf die Überbrückung der Kostenlücke zum Green Premium von Wasserstoff (z. B. durch Subventionen und Auktionen) und die Nutzung von Ammoniak zur Mitverbrennung in Kraftwerken.

Exporteure: 

Australien bietet optimale Bedingungen für die Produktion von kostengünstigem grünem Wasserstoff. Auch Indonesien, Malaysia, Thailand und Vietnam ziehen Investitionen in grünen Wasserstoff an.

Kooperation: 

Regionale Zusammenarbeit ist unerlässlich, um gemeinsame Standards für die Definition von grünem Wasserstoff zu schaffen und Infrastrukturlücken für Transport und Lagerung zu schliessen. Singapur könnte als Handelszentrum eine Schlüsselrolle spielen, insbesondere beim Bunkern von grünem Wasserstoff für die Schifffahrt.

 

VII. Skalierung, Investitionen und Marktstrategie.

 

1. Der Corporate Climate Pivot (2024 Inflection Point).

Bill Gates betrachtet 2024 als einen Wendepunkt ("inflection point") im Kampf gegen den Klimawandel, da die Klimatechnologie in ihre Deployment Era (Einsatz-Ära) eingetreten ist.

Veränderte Perspektive: 

Grosse Unternehmen und globale Investoren (Stiftungsfonds, Staatsfonds, Infrastrukturinvestoren) erkennen zunehmend, dass Klimatechnologie nicht nur Emissionen reduziert, sondern auch ihre Geschäfte stärkt und Kapital effizienter einsetzt (der "Corporate Climate Pivot").

Future-Seizing: 

Unternehmen investieren, um sich frühzeitig in neuen Industrien zu positionieren und ihre Lieferketten zu sichern (z. B. American Airlines investiert in SAF, um sich gegen das Risiko abzusichern, revolutionäre Durchbrüche zu verpassen).

Marktreife: 

Viele Innovationen sind keine "Science Projects" mehr, sondern "Science Products" – sie funktionieren, sind kommerziell rentabel und können mit Investitionen in grossem Massstab produziert werden.

2. Überwindung des Tals des Todes (Valley of Death).

Der Übergang von der Pilotphase zur kommerziellen Einführung ist ein kritischer Schritt, oft als "Tal des Todes" (valley of death) bezeichnet. Catalyst wurde ins Leben gerufen, um diese Finanzierungslücke zu schliessen, da FOAK-Projekte (First-of-a-Kind) aufgrund des wahrgenommenen Risikos nur schwer Zugang zu den gleichen grossen, kostengünstigen Kapitalquellen (wie Projektfinanzierungsschulden oder Infrastruktureigenkapital) erhalten wie bewährte Technologien.

3. Catalyst’s 12 Keys to Scaling Up.

Catalyst hat die 12 Schlüssel zur Skalierung entwickelt, die Unternehmen anleiten, ihre Technologien von der Pilot- zur kommerziellen Grösse zu führen und so Infrastrukturkapital freizusetzen.

Die wichtigsten Schritte umfassen:

1. Commitment zu einem FOAK-Projekt.

2. Nachweis vor der Lizenzierung: Technologie auf Demo- und FOAK-Ebene beweisen, bevor Lizenzen vergeben werden.

3. Design-Lock-Up: Designparameter für Demo- und FOAK-Anlagen festlegen.

4. Modularität im Design: Skalierung durch das Vervielfachen kleinerer, bewährter Einheiten anstelle der direkten Skalierung auf grosse Anlagen ("Number-up instead of scale-up").

5. Bau einer DEMO-Anlage (End-to-End-System, das kontinuierlich läuft, aber nicht kommerziell rentabel ist).

6. Schärfung der Capex Cost-Down Strategie für FOAK.

7. Aufbau eines Projektteams (getrennt vom Technologieentwicklungsteam).

8. Flexible Preisgestaltung von Abnahmeverträgen (Offtakes) für FOAK, um zu vermeiden, dass die Projektwirtschaftlichkeit zu früh durch zu niedrige Preise gefährdet wird.

9. Kontrolle über die eigene Zukunft behalten, indem das FOAK-Projekt intern entwickelt wird.

10. Beschleunigung der FOAK-Projektentwicklung parallel zur Demo-Ausführung.

11. Finalisierung der Puzzleteile (wichtige kommerzielle Verträge und Projektstrukturierung) vor der Ansprache von Finanzierungspartnern.

12. Kapitalbeschaffung (erfolgreichere Mittelbeschaffung bei einem gut strukturierten und de-riskierten FOAK-Projekt).

Was ist der Green Premium?

Der Green Premium ist ein zentrales ökonomisches Konzept, das von Bill Gates, dem Gründer von Breakthrough Energy, eingeführt wurde, um die Herausforderungen und den Fortschritt bei der globalen Energiewende zu messen.

Definition und Konzept.

Der Green Premium ist definiert als die zusätzlichen Kosten, die bei der Wahl einer sauberen Technologie im Vergleich zu einer Alternative entstehen, die mehr Treibhausgase emittiert.

Hintergrund für die Existenz des Green Premium: Saubere Lösungen sind derzeit in der Regel teurer als emissionsintensive Optionen. Ein Hauptgrund dafür ist, dass die wahren wirtschaftlichen und ökologischen Kosten bestehender Optionen wie fossiler Brennstoffe nicht in deren Preis einkalkuliert werden.

Zweck und Nutzen des Green Premium.

Der Green Premium dient Breakthrough Energy als wesentliches Instrument, um Lösungen zu priorisieren und den Fortschritt im Kampf gegen den Klimawandel zu messen:

1. Priorisierung der Lösungen: 

Er hilft dabei herauszufinden, welche kohlenstofffreien Optionen sofort eingesetzt werden sollten. Technologien mit niedrigem Green Premium sollten sofort gefördert und maximal genutzt werden.

2. Identifizierung des Innovationsbedarfs: 

Er zeigt auf, wo noch Innovation erforderlich ist. Bei Technologien mit zu hohem Green Premium muss die grösste Menge an Forschung und Entwicklung (R&D) investiert werden, um diesen Aufschlag schnellstmöglich zu senken.

Das übergeordnete Ziel besteht darin, diesen Aufschlag so weit zu senken, dass jeder überall die saubere Alternative wählen kann. Die Beschleunigung der Einführung neuer Klimatechnologien durch Plattformen wie Breakthrough Energy Catalyst zielt darauf ab, deren Green Premium zu reduzieren.

Anwendungsbeispiele.


Elektrizität (Niedriger Green Premium): 

In den USA würde die Umstellung auf 100 % CO₂-freien Strom die Stromkosten nur um etwa 15 % erhöhen (was etwa 18 USD pro Monat für die meisten Haushalte entspricht). Dieser niedrige Green Premium, der hauptsächlich auf sinkende Solarkosten zurückzuführen ist, bedeutet, dass erneuerbare Energiequellen schnell und dort eingesetzt werden sollten, wo es wirtschaftlich ist.

Zement (Hoher Green Premium): 

Zement ist besonders schwer zu dekarbonisieren, da CO₂ nicht nur durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, sondern auch als chemisches Nebenprodukt freigesetzt wird. Die Kohlenstoffabscheidung würde die Kosten für eine Tonne Zement um 75 % bis 140 % erhöhen. Dieser hohe Green Premium signalisiert, dass dringend mehr Innovation in der Kohlenstoffabscheidung und der Zementproduktion erforderlich ist.

Nahrungsmittel: 

Der Green Premium für einen kohlenstofffreien Burger (pflanzlich) liegt bei $1,97 pro Pfund im Vergleich zu gemahlenem Rindfleisch (wobei die tatsächlichen Emissionskosten des Rindfleischs, wie Methan, nicht eingerechnet sind).

Massnahmen zur Senkung des Green Premium.

Es gibt drei Hauptakteure, die zur Senkung des Green Premium beitragen müssen:

1. Regierungen (Public Policies): 

Sie können öffentliche Richtlinien umsetzen, die kohlenstoffbasierte Technologien teurer machen oder saubere Gegenstücke verbilligen – idealerweise beides. Dazu gehören Emissionsvorschriften, Regulierungen für Finanzmärkte und öffentliche Investitionen in F&E.

2. Unternehmen und Investoren:

Sie können sich verpflichten, sauberere Alternativen zu kaufen, um deren Kosten zu senken. Ferner sollen sie in F&E investieren, Clean-Energy-Start-ups unterstützen und sich für staatliche Richtlinien einsetzen, die die Kosten senken.

3. Einzelpersonen: 

Sie können ihre gewählten Amtsträger zur Rechenschaft ziehen und „mit ihrem Geldbeutel abstimmen“ (z. B. durch den Kauf eines Elektrofahrzeugs), um die Nachfrage nach saubereren Technologien zu demonstrieren und dadurch die Massenproduktion und Kostensenkung zu fördern.

Technologien wie Luft-Wärmepumpen (Air-sourced Heat Pumps) haben durch Innovation bereits ihren Green Premium gesenkt und sind in den Vereinigten Staaten zur wirtschaftlicheren Wahl geworden. Ebenso zielt die 45V-Steuergutschrift in den USA darauf ab, den Green Premium neuer Wasserstofftechnologien sofort zu senken, um deren Verbreitung zu beschleunigen.

Die Fünf Grossen Herausforderungen des Klimawandels.

Die Five Grand Challenges (Die Fünf Grossen Herausforderungen des Klimawandels) sind die fünf Hauptsektoren der Wirtschaft, die für die globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich sind und in denen Innovationen zur Erreichung von Netto-Null-Emissionen bis 2050 erforderlich sind. Breakthrough Energy erforderlich sind. Breakthrough Energy (BE) stützt seinen gesamten Ansatz auf diese Herausforderungen.

Die fünf Herausforderungen und ihr jeweiliger Anteil an den weltweiten Treibhausgasemissionen sind:

1. Fertigung (Manufacturing): 30 % der globalen Emissionen.
  • Beschreibung: Dies umfasst hergestellte Güter und Materialien wie Zement (der zweitmeist produzierte technische Werkstoff nach Stahl), Stahl, Kleidung und Kunststoffe. Um diesen Sektor auf Netto-Null zu bringen, sind saubere Elektrizität und saubere Produktionsprozesse erforderlich. Wo dies nicht möglich ist, müssen Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung skaliert werden. Die Emissionen entstehen sowohl durch die Chemie der Prozesse (Prozessemissionen) als auch durch die zum Betreiben notwendige Energie (industrielle Wärme).
  • Beitrag im US-Kontext: In den USA machen Emissionen aus der Fertigung 23 % aus.
2. Elektrizität (Electricity): 26 % der globalen Emissionen.
  • Beschreibung: Trotz des zunehmenden Einsatzes von Wind- und Solarenergie wird weiterhin stark auf fossile Brennstoffe und andere emittierende Technologien gesetzt. Benötigt werden neue Wege zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von kohlenstoffarmem Strom. Dazu gehören die Skalierung bestehender Technologien wie Wind- und Solarenergie sowie die Weiterentwicklung von fortschrittlicher Kernkraft, Geothermie und thermischer Stromerzeugung mit Kohlenstoffabscheidung.
  • Beitrag im US-Kontext: In den USA machen Emissionen aus der Elektrizität 27 % aus.
3. Landwirtschaft (Agriculture): 21 % der globalen Emissionen.
  • Beschreibung: Emissionen stammen von Nutztieren (für Fleisch und Milchprodukte) und vom Boden selbst. Um diese Emissionen auf Null zu senken und gleichzeitig die wachsende globale Nachfrage nach Nahrungsmitteln zu decken, sind erhebliche Veränderungen erforderlich, darunter die Reduzierung des Einsatzes von Düngemitteln, verbessertes Bodenmanagement, die Reduzierung von Methanemissionen aus der Viehzucht und die Minimierung des Konsums und der Verschwendung kohlenstoffreicher Lebensmittel (z. B. durch die Skalierung pflanzlicher Fleisch- und Milchprodukte).
  • Beitrag im US-Kontext: In den USA machen Emissionen aus der Landwirtschaft 12 % aus.
4. Transport (Transportation): 16 % der globalen Emissionen.
  • Beschreibung: Die Dekarbonisierung erfordert eine vollständige Transformation des Güter- und Personenverkehrs, einschliesslich des Einsatzes von Elektrofahrzeugen und kohlenstoffarmen Kraftstoffen.
  • Beitrag im US-Kontext: In den USA machen Emissionen aus dem Transportwesen 29 % aus.
5. Gebäude (Buildings): 7 % der globalen Emissionen.
  • Beschreibung: Gebäude emittieren Kohlenstoff auf zwei Arten: beim Bau (durch die verwendeten Materialien wie hergestellter Zement und Stahl) und beim Betrieb (durch Heizung und Klimaanlagen). Die Herausforderung besteht darin, bestehende Gebäude energieeffizienter zu machen und Wege zu finden, neue Gebäude kohlenstofffrei zu bauen und zu nutzen, beispielsweise durch grünere Materialien und sauberere industrielle Prozesse.
  • Beitrag im US-Kontext: In den USA machen Emissionen aus Gebäuden 10 % aus.

Breakthrough Energy arbeitet daran, in allen fünf dieser Sektoren Fortschritte zu erzielen – von der Ideenentwicklung bis zur kommerziellen Anwendung auf dem globalen Markt. Die Five Grand Challenges liefern die Roadmap dafür, wo gehandelt werden muss, während der Green Premium hilft zu bestimmen, was zuerst getan werden sollte.

Bekannte und erprobte Technologien und Lösungen, die zu den Five Grand Challenges zählen.

Bekannte und erprobte Technologien und Lösungen, die Breakthrough Energy im Rahmen der Five Grand Challenges (Fünf Grosse Herausforderungen des Klimawandels) identifiziert, fördert und skaliert.

I. Fertigung (Manufacturing) (30 % der globalen Emissionen).

Dieser Sektor umfasst Materialien und Güter wie Zement, Stahl, Kunststoffe, Textilien und Düngemittel.

1. Dekarbonisierung industrieller Prozesse und Chemikalien:
  • Dioxycle-Elektrolyseur: Technologie, die industrielle Kohlenstoffemissionen (CO₂ oder CO) unter Nutzung erneuerbarer Elektrizität und Wasser in nachhaltiges Ethylen umwandelt, eine Schlüsselchemikalie für Kunststoffe und synthetische Fasern.
  • Sauberer Wasserstoff: Wird als Feedstock/Reagens in Produktionsprozessen (z. B. Chemikalien- und Düngemittelherstellung) verwendet.
  • Elektrochemische Produktionsmethoden: Neue Verfahren zur Herstellung von Eisen und Stahl, die Wärme eliminieren oder reduzieren.
  • Point Source Carbon Capture: Technologien zur Abscheidung von industriellen Emissionen an der Quelle, um CO₂ entweder dauerhaft zu speichern oder als industriellen Feedstock zu nutzen.
  • Molten Oxide Electrolysis (MOE): Hochtemperatur-Elektrochemie zur direkten Herstellung von geschmolzenem Eisen aus Erzen unter Verwendung von Elektrizität als Reduktionsmittel.
  • Niedertemperatur-Elektrochemie: Verfahren zur Herstellung von hochreinem Eisen, das in elektrischen Lichtbogenöfen (EAFs) integriert werden kann.
  • H₂-Direct Reduced Iron (H₂-DRI): Verwendung von sauberem Wasserstoff anstelle von Kohle oder Methan als Reduktionsmittel zur Eisengewinnung.
  • Biomasse-abgeleiteter Kohlenstoff: Nutzung von biogenem Kohlenstoff als Reduktionsmittel in konventionellen Stahlprozessen (z. B. Hochöfen).
  • Nicht-CO₂-ausstossende Rohmaterialien: Verwendung alternativer Rohstoffe und sauberer Elektrizität zur Herstellung von Zement.
2. Industrielle Wärme und Energiespeicherung:
  • Rondo Heat Battery (RHB) / Thermische Batteriespeicher: Systeme, die intermittierenden erneuerbaren Strom speichern, indem sie feuerfeste Ziegel auf hohe Temperaturen erhitzen, um kontinuierlichen, kohlenstofffreien Dampf oder Strom für chemische Prozesse oder die Lebensmittel- und Getränkeindustrie zu liefern.
  • HyperHeat-Industrieheizer: Neuartige industrielle Heizer aus Oxidkeramik, die Temperaturen bis zu 2000 °C mit hoher Effizienz erreichen und als Ersatz für Erdgasbrenner in Zement-, Stahl- und Chemieanlagen dienen können.
3. Kritische Mineralien und Zirkularität:
  • ChemFinity's „Nano-Schwamm“-Technologie: Hochabgestimmte Sorbentien und spezialisierte Membranen zur selektiven Rückgewinnung kritischer Metalle (wie Platingruppenmetalle) aus komplexen Abfallströmen wie Elektroschrott und Katalysatoren.
  • Elektrometallurgische Raffination (Lincore): Technologie zur Extraktion kritischer Materialien (Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan) aus „Black Mass“ (geschredderten recycelten Batterien).
  • Synthetischer Graphit (Molten Industries/UpCatalyst): Prozesse zur Herstellung von synthetischem Graphit für Lithium-Ionen-Batterien, entweder durch Methanspaltung oder durch Umwandlung von CO₂ aus Rauchgasen und Biomasse.
  • Recycling und Wiederaufbereitung: Lösungen, die den Gesamtbedarf an Rohmaterialien reduzieren (Redesign, Remanufacture, Reduce, Reuse, Recycle).


II. Elektrizität (Electricity) (26 % der globalen Emissionen).

Dieser Sektor konzentriert sich auf die Erzeugung, Speicherung und Übertragung von sauberem Strom.

1. Erzeugung:
  • Wind- und Solarenergie: Skalierung bestehender, kostengünstiger erneuerbarer Energiequellen.
  • Enhanced Geothermal Systems (EGS): Geothermie-Anlagen der nächsten Generation zur Bereitstellung von Grundlast-sauberem Strom (z. B. Fervo Energy).
  • Fortschrittliche Kernkraft.
  • Thermische Stromerzeugung mit Kohlenstoffabscheidung.
2. Energiespeicherung und Netzflexibilität:
  • Long Duration Energy Storage (LDES): Speichersysteme, die Energie für lange Zeiträume (über 8 Stunden) speichern.
  • Eisen-Luft-Batterien (Form Energy): Batteriesysteme zur Speicherung von Elektrizität für 100 Stunden.
  • CO₂-basierte Batterien (Energy Dome): LDES-System, das CO₂ zur Speicherung von Energie (bis zu 10 Stunden) komprimiert und verflüssigt.
  • Natrium-Ionen-Technologie: Neue Batteriechemie zur Skalierung grosser Batteriespeicher, um den Kapital- und Mineralbedarf zu senken.
  • Geologische Wasserstoffspeicherung: Speicherung von Wasserstoffgas in Salzkavernen oder erschöpften Öl-/Gasfeldern (ideal für saisonale Speicherung).
  • Kryo-komprimierter Wasserstoff: Speicherung von Wasserstoff als kaltes, komprimiertes Gas, um eine höhere Energiedichte zu erreichen.

 

III. Landwirtschaft (Agriculture) (21 % der globalen Emissionen).

Dieser Sektor betrifft Emissionen aus dem Boden und der Tierhaltung.

  • Pflanzenbasierte Fleisch- und Milchprodukte: Technologien zur Skalierung und Markteinführung von Ersatzprodukten zur Reduzierung des Konsums kohlenstoffreicher Lebensmittel.
  • Reduzierung von Düngemitteln: Allgemeine Strategien zur Verringerung des Einsatzes von Düngemitteln.
  • Mikrobielle Ersatzstoffe: Verwendung von Mikroben als Ersatz für synthetische Stickstoffdünger, indem atmosphärischer Stickstoff in verwertbare Formen umgewandelt wird.
  • Ammoniakproduktion: Nutzung von sauberem Wasserstoff zur Herstellung von Ammoniak für Düngemittel anstelle des herkömmlichen schmutzigen Wasserstoffs.

 

IV. Transport (Transportation) (16 % der globalen Emissionen)

Dieser Sektor umfasst die Umwandlung des gesamten Güter- und Personenverkehrs.

  • Elektrofahrzeuge (EVs): Ersetzen von Verbrennungsmotoren im Personenverkehr.
  • Sustainable Aviation Fuel (SAF): Saubere Alternativen zu Kerosin, die notwendig sind, um Langstreckenflugzeuge zu dekarbonisieren.
  • Alcohol-to-Jet (ATJ) SAF (LanzaJet): Patentierte, ethanol-basierte Technologie zur Herstellung von SAF.
  • Synthetische Kraftstoffe/e-Fuels (PtL): Power-to-Liquids-Kraftstoffe, die abgeschiedenes CO₂ und sauberen Wasserstoff verwenden, um ultra-kohlenstoffarme Kraftstoffe für Flugzeuge, Schiffe und Lkw herzustellen (z. B. Infinium, Ineratec).
  • Wasserstoff-Elektro-Triebwerke: Entwicklung von Antrieben, die Wasserstoff und Brennstoffzellen nutzen, insbesondere für die Luftfahrt (z. B. ZeroAvia).
  • Bio-Methanol (CRecTech): Katalytische Lösung zur Herstellung von Methanol aus Biogas, um Kohlenstoffemissionen in der Schifffahrt zu reduzieren.
  • Flüssigwasserstoff-Betankungssysteme: Schnell einsetzbare Systeme zur Bereitstellung von Wasserstoff für den Schwerlastverkehr, um Kosten und Komfort vergleichbar mit Diesel zu machen.

 

V. Gebäude (Buildings) (7 % der globalen Emissionen)

Dieser Sektor adressiert Emissionen aus Baumaterialien und dem Gebäudebetrieb.

  • Luft-Wärmepumpen (Air-sourced Heat Pumps): Nutzen sauberen Strom zum Heizen und Kühlen und ersetzen herkömmliche Öfen und Klimaanlagen.
  • Vakuumisolierte Fenster (LuxWall): Spezielle Fenstertechnologie zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden.
  • Grünere Baumaterialien: Verwendung von kohlenstoffarmem Zement und Stahl beim Bau neuer Gebäude.

 

VI. Querschnittslösungen (Cross-Cutting Technologies).

Diese Technologien sind für mehrere Sektoren unerlässlich:

  • Clean Hydrogen Production (Elektrolyse): Herstellung von Wasserstoff durch die Spaltung von Wasser mittels Elektrizität.
  • Direct Air Capture (DAC): Technologie zur Entfernung von CO₂ direkt aus der Atmosphäre (z. B. Deep Sky Alpha, Holocene).
  • Atmospheric Methane Removal: Technologien zur Entfernung von Methan aus der Atmosphäre.
  • Digitale Technologien: Smart/digitale Technologien, die eine system- oder anlagenweite Energie- und Prozessoptimierung ermöglichen.

Was sind die Investitionskriterien und Ziele von Breakthrough Energy Ventures?

Die primäre Rolle von Breakthrough Energy Ventures (BEV) ist es, als Investmentfirma zu fungieren, die darauf abzielt, Unternehmen zu finanzieren, zu gründen und zu skalieren, die Treibhausgasemissionen in der gesamten Weltwirtschaft eliminieren werden. Breakthrough Energy Ventures ist Teil des Netzwerks von Investmentvehikeln von Breakthrough Energy.

Ziele von Breakthrough Energy Ventures.

Das Hauptziel von Breakthrough Energy Ventures ist es, visionäre Unternehmer zu unterstützen, die sich auf den Aufbau von Unternehmen konzentrieren, die erhebliche Auswirkungen auf den Klimawandel im grossen Massstab haben. BEV trägt zur Beschleunigung der Energiewende bei, indem es in neue saubere Technologien investiert, während diese sich von der Idee bis zur kommerziellen Akzeptanz entwickeln.

Investitionskriterien.

Die Investitionsentscheidungen von Breakthrough Energy Ventures werden durch die "Grand Challenges" (die Fünf Grossen Herausforderungen des Klimawandels) geleitet. Breakthrough Energy Ventures investiert in Unternehmen, die die folgenden drei Hauptkriterien erfüllen:

1. Reduzierung der Treibhausgase im Gigatonnen-Massstab: Die entwickelten Technologien müssen das Potenzial haben, die Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr zu reduzieren.

2. Anziehungskraft auf andere Investoren: Die Unternehmen müssen in der Lage sein, andere Investoren anzuziehen.

3. Schliessen kritischer Lücken: Die Investitionen sollen kritische Lücken in der Klimatechnologie schliessen.

Investitionsumfang und Sektoren.

Kapital und Umfang: 

Breakthrough Energy Ventures verwaltet mehr als 3,5 Milliarden US-Dollar an zugesagtem Kapital. Dieses Kapital wird in mehr als 110 wegweisende Unternehmen investiert, wobei die Investitionen die gesamte Bandbreite von der Seed- bis zur Wachstumsphase abdecken.

Sektorfokus: 

Breakthrough Energy Ventures unterstützt Unternehmen, deren Technologien Emissionen in allen Bereichen der Grand Challenges signifikant reduzieren können, darunter Landwirtschaft, Gebäude, Elektrizität, Fertigung und Transport.

Unterstützung der Portfoliounternehmen.

Breakthrough Energy Ventures unterstützt die Unternehmer und Unternehmen mit einer einzigartigen Kombination von Expertise:

  • Technische Expertise
  • Operative Expertise
  • Markt-Expertise
  • Politische Expertise

Das Team von Breakthrough Energy Ventures setzt sich aus technischen Experten, Betreibern und Unternehmern zusammen, deren fundiertes wissenschaftliches Wissen es ihnen ermöglicht, Technologielücken zu identifizieren und potenziell zu schliessen.

Investorenbasis.

Die Investoren von BEV stellen die notwendigen Ressourcen, Risikobereitschaft und Geduld bereit, um in Klimatechnologie zu investieren. Zu diesen Investoren gehören globale Wirtschaftsführer, Privatpersonen und ein staatlicher Investmentfonds.

Beispiele für von BEV unterstützte Unternehmen sind Dioxycle, das ein Elektrolyseur-Technologie zur Umwandlung von industriellen Kohlenstoffemissionen in nachhaltiges Ethylen entwickelt hat und nach seiner Series A Finanzierungsrunde im Juli 2023 Teil des BEV-Portfolios wurde, sowie Rondo Energy.

Welche Arten von Unternehmen finanziert Breakthrough Energy Ventures, um Emissionen signifikant zu reduzieren?

Die Arten von Unternehmen, die Breakthrough Energy Ventures finanziert, müssen strenge Kriterien erfüllen, die auf den Fünf Grossen Herausforderungen (Five Grand Challenges) des Klimawandels basieren.

1. Allgemeine Investitionskriterien von BEV.

BEV investiert in visionäre Unternehmer, die Unternehmen mit der Fähigkeit aufbauen, einen signifikanten Einfluss auf den Klimawandel in grossem Massstab zu nehmen. Die Investitionen, die von Seed- bis zur Wachstumsphase reichen, müssen folgende Kriterien erfüllen:

1. Potenzial zur Emissionsreduzierung im Gigatonnen-Massstab: Die Technologien müssen das Potenzial haben, die Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr zu reduzieren.

2. Anziehungskraft auf andere Investoren: Die Unternehmen müssen in der Lage sein, andere Investoren anzuziehen.

3. Schliessen kritischer Lücken: Die Investitionen sollen kritische Lücken in der Klimatechnologie schliessen.

BEV investiert Kapital (über 3,5 Milliarden US-Dollar zugesagtes Kapital) und unterstützt diese Unternehmen mit einer einzigartigen Kombination aus technischer, operativer, Markt- und politischer Expertise.

2. Arten von Unternehmen nach Sektoren (Grand Challenges).

Die Breakthrough Energy Ventures-Investitionen konzentrieren sich auf Technologien, die Emissionen in den fünf Hauptsektoren (Manufacturing, Electricity, Agriculture, Transportation und Buildings) signifikant reduzieren können:

A. Fertigung (Manufacturing, 30 % der globalen Emissionen).

Dieser Sektor umfasst Güter wie Zement, Stahl, Kunststoffe und Textilien. BEV finanziert Unternehmen, die Emissionen reduzieren, die sowohl aus chemischen Prozessen als auch aus dem Energieverbrauch (industrielle Wärme) resultieren.

Beispiele für finanzierte Bereiche/Unternehmen:

Dekarbonisierung von Chemikalien: Dioxycle (ein BEV-Portfoliounternehmen, das vom Fellows-Programm in die Series A wechselte) hat den weltweit ersten Elektrolyseur entwickelt, der industrielle Kohlenstoffemissionen in kostengünstiges, nachhaltiges Ethylen umwandelt. Ethylen ist die weltweit am häufigsten verwendete organische Chemikalie, deren herkömmliche Produktion jährlich fast 1 Milliarde Tonnen CO₂ freisetzt.

Industrielle Wärme und Energiespeicherung: Rondo Energy (ein BEV-Portfoliounternehmen) entwickelt die Rondo Heat Battery (RHB), einen thermischen Batteriespeicher, der intermittierenden erneuerbaren Strom in kontinuierliche industrielle Wärme und Energie umwandelt. Dies zielt darauf ab, die Abhängigkeit von Erdgas in industriellen Prozessen (Chemie, Lebensmittel & Getränke) zu eliminieren.

Alternative Materialien und Kreislaufwirtschaft: Unternehmen, die sich auf die Gewinnung und Veredelung kritischer Mineralien konzentrieren, wie ChemFinity, die hochabgestimmte Sorbentien („Nano-Schwämme“) zur selektiven Rückgewinnung von Metallen (wie Lithium, Nickel, Kobalt) aus Abfallströmen entwickeln.

Ersatzstoffe und Graphitproduktion: Molten Industries produziert synthetischen Graphit für Lithium-Ionen-Batterien, indem Methan in Wasserstoff und Graphit gespalten wird, wodurch Kohlenstoffemissionen vermieden werden.

B. Elektrizität (Electricity, 26 % der globalen Emissionen).

Hier liegt der Fokus auf der Erzeugung, Speicherung und Nutzung von kohlenstoffarmem Strom.

Beispiele für finanzierte Bereiche/Unternehmen:

Geothermische Systeme: Fervo Energy (ein BEV-Portfoliounternehmen) entwickelt, besitzt und betreibt Enhanced Geothermal Systems (EGS) Anlagen der nächsten Generation, um Grundlast-sauberen Strom zu liefern.

Batterietechnologie: Unternehmen, die neue Batteriechemien entwickeln, wie Standard Potential Co., das an der Skalierung der Natrium-Ionen-Technologie arbeitet, um Engpässe in der Grossbatterieherstellung zu beseitigen und den Kapital- und Mineralbedarf zu senken.

C. Transport (Transportation, 16 % der globalen Emissionen).

Das Ziel ist die vollständige Transformation der Beförderung von Gütern und Personen.

Beispiele für finanzierte Bereiche/Unternehmen:

Sustainable Aviation Fuel (SAF) und eFuels: Unternehmen, die synthetische Kraftstoffe (eFuels) herstellen, die fossile Kraftstoffe im Transportwesen ersetzen. Dazu gehören Unternehmen wie Infinium und die damit verbundenen Technologien, die Power-to-Liquids (PtL) eFuels (z. B. SAF) durch die Kombination von abgeschiedenem CO₂ und sauberem Wasserstoff herstellen.

Wasserstoff-Antrieb: ZeroAvia, das Wasserstoff-Elektro-Triebwerke für Flugzeuge entwickelt.

D. Gebäude (Buildings, 7 % der globalen Emissionen).

Hierzu gehören Innovationen bei Materialien und betrieblicher Effizienz.

Beispiele für finanzierte Unternehmen:

Energieeffizienz: LuxWall, das vakuumisolierte Fenster entwickelt, die die Energieeffizienz verbessern.

E. Kohlenstoffentfernung und Landwirtschaft (Agriculture, 21 % der globalen Emissionen).

Obwohl landwirtschaftliche Emissionen hoch sind, konzentrieren sich Investitionen auch auf Cross-Cutting-Lösungen:

Direct Air Capture (DAC): Unternehmen wie Graphyte (Kohlenstoffentfernung) und Holocene, das DAC-Technologie entwickelt, um CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen.

Landwirtschaftliche Ersatzstoffe: Forschung zu Wegen, synthetische Stickstoffdünger durch Mikroben zu ersetzen.


Beispiel: Welche Firma entwickelt Eisen-Luft-Batterien?

Die Firma, die Eisen-Luft-Batterien (iron-air battery) entwickelt und kommerzialisiert, ist Form Energy.

Form Energy ist ein US-amerikanisches Technologie- und Fertigungsunternehmen für Energiespeicher. Sie entwickeln und kommerzialisieren eine wegweisende Eisen-Luft-Batterie, die in der Lage ist, Elektrizität für 100 Stunden zu speichern. Ziel dieser Mehrtagesbatterie ist es, das globale Stromsystem so umzugestalten, dass es das ganze Jahr über zu 100 % mit kostengünstiger erneuerbarer Energie betrieben werden kann.

Form Energy ist an einem Catalyst-Projekt beteiligt, bei dem zwei 10 MW / 1.000 MWh Eisen-Luft-Batterieanlagen in den Vereinigten Staaten an stillgelegten Kohlekraftwerksstandorten von Xcel Energy entwickelt werden. Dieses Projekt erhielt eine Förderung von $20 Millionen (Grant funding) von Breakthrough Energy Catalyst.

Welche Rolle spielen BEV Investoren und wie wird Klimawandel bekämpft?


1. Die Rolle der Breakthrough Energy Ventures (BEV) Investoren.

Die Investoren von Breakthrough Energy Ventures spielen eine einzigartige und entscheidende Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels, da sie spezielle Eigenschaften und Ressourcen mitbringen, die für risikoreiche Klimaschutztechnologien erforderlich sind:

Zusammensetzung der Investorenbasis: 

Zu den Investoren von Breakthrough Energy Ventures gehören globale Wirtschaftsführer, Privatpersonen und ein staatlicher Investmentfonds.

Bereitstellung kritischer Ressourcen: 

Diese Investoren stellen Kapital, Risikotoleranz und Geduld bereit, um in Klimatechnologien zu investieren. Diese Geduld und Risikobereitschaft sind besonders wichtig, da die Entwicklung von Clean-Tech-Lösungen oft lange Zeiträume und hohe Anfangsinvestitionen erfordert.

Umfang des Kapitals: 

Breakthrough Energy Ventures verwaltet über 3,5 Milliarden US-Dollar an zugesagtem Kapital, das in mehr als 110 innovative Unternehmen in der Seed- bis Wachstumsphase investiert wird.

Expertise und Unterstützung: 

Breakthrough Energy Ventures unterstützt die Unternehmen nicht nur finanziell, sondern auch durch eine einzigartige Kombination aus technischer, operativer, Markt- und politischer Expertise. Das Team besteht aus technischen Experten, Betreibern und Unternehmern, deren tiefes wissenschaftliches Wissen es ihnen ermöglicht, technologische Lücken zu erkennen und zu füllen.

Investitionskriterien (Fokus auf Gigatonnen-Potenzial): 

Breakthrough Energy Ventures investiert in Unternehmen, die:

  1. Technologien entwickeln, die das Potenzial haben, Treibhausgase im grossen Massstab um mindestens eine halbe Gigatonne pro Jahr zu reduzieren.
  2. Andere Investoren anziehen können.
  3. Kritische Lücken in der Klimatechnologie füllen.

 

2. Die Bekämpfung des Klimawandels durch Breakthrough Energy.

Breakthrough Energy (BE) verfolgt einen umfassenden Ansatz, der sich auf die Technologie-Innovationspipeline (von der Idee bis zur kommerziellen Einführung) konzentriert, um das Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen. Dies ist notwendig, da die Welt jährlich 51 Milliarden Tonnen Treibhausgase ausstösst.

Die Bekämpfung des Klimawandels erfolgt durch drei sich ergänzende Säulen:

A. Fokus auf die „Five Grand Challenges“.

BE identifiziert die fünf Hauptemissionsquellen, die alle gleichzeitig angegangen werden müssen:

1. Fertigung (Manufacturing): 30 % der globalen Emissionen. Hierzu gehören Zement, Stahl und Kunststoffe. Lösungen erfordern die Nutzung von sauberem Strom und die Skalierung von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung.

2. Elektrizität (Electricity): 26 % der globalen Emissionen. Benötigt werden neue Wege zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von kohlenstoffarmem Strom, einschliesslich Geothermie, fortschrittlicher Kernkraft sowie Wind- und Solarenergie mit Kohlenstoffabscheidung.

3. Landwirtschaft (Agriculture): 21 % der globalen Emissionen. Lösungen umfassen die Reduzierung von Düngemitteln und die Minderung von Methanemissionen aus der Viehzucht.

4. Transport (Transportation): 16 % der globalen Emissionen. Erfordert die vollständige Umstellung des Transports durch Elektrofahrzeuge und kohlenstoffarme Kraftstoffe, insbesondere für Langstreckenflüge (SAF).

5. Gebäude (Buildings): 7 % der globalen Emissionen. Hier sind energieeffizientere Designs, nachhaltigere Materialien (wie kohlenstoffarmer Zement und Stahl) und sauberere Heiz- und Kühlsysteme (wie Wärmepumpen) erforderlich.

B. Finanzierung und Skalierung von Innovationen (Die BE-Netzwerk-Plattformen)

Die Klimakrise wird durch technologische Transformationen in fast allen Sektoren gelöst, da existierende Energiewendeprozesse Jahrhunderte dauern können und diese Zeit nicht zur Verfügung steht. BE beschleunigt dies durch:

Discovery (Frühe Forschungsphase): 

Unterstützt vor-kommerzielle, frühe Clean-Tech-Innovationen. Programme wie die BE Fellows unterstützen Wissenschaftler und Ingenieure dabei, ihre Ideen vom Konzept zur Marktreife zu bringen, indem sie Zuschüsse, Mentoring und Zugang zum globalen Netzwerk bereitstellen.

Breakthrough Energy Ventures (BEV): Investiert Risikokapital in wachsende Unternehmen mit Gigatonnen-Potenzial (siehe oben).

Breakthrough Energy Catalyst (Einsatz und Skalierung): Finanziert Demonstrationsprojekte und kommerzielle Erstprojekte (FOAK), um die Akzeptanz neuer Klimatechnologien weltweit zu beschleunigen und deren Green Premium zu reduzieren. Catalyst konzentriert sich auf kritische Bereiche wie Sauberen Wasserstoff, Langzeitspeicherung, SAF, DAC und Dekarbonisierung der Fertigung.

C. Einsatz des Green Premium und politisches Handeln.

Der Green Premium – die zusätzlichen Kosten für saubere Technologien im Vergleich zu emissionsreichen Alternativen – dient als Fahrplan für die Dekarbonisierung:

Minderung des Green Premium: Das ultimative Ziel ist es, den Green Premium so weit zu senken, dass jeder überall die saubere Alternative wählen kann.

Politik (Policy): Regierungen müssen öffentliche Massnahmen ergreifen, um kohlenstoffbasierte Technologien teurer zu machen oder saubere Alternativen zu verbilligen, idealerweise beides. Dazu gehören Regulierungen, öffentliche Investitionen in F&E und die Gestaltung von Finanzmärkten. BE setzt sich aktiv für Politik ein, um neuen Technologien eine Chance am Markt zu geben und Investitionen zu fördern.

Marktmechanismen (Market Mechanisms): Unternehmen (wie American Airlines) und Investoren (wie die BEV Investoren) spielen eine Rolle, indem sie sich verpflichten, saubere Alternativen zu kaufen, in Start-ups zu investieren und sich für politische Massnahmen einzusetzen, die die Kosten senken. Diese strategischen Investitionen werden zunehmend als „Future-Seizing“ angesehen, da sie die Geschäfte stärken und Kapital effizienter einsetzen können (der "Corporate Climate Pivot" von 2024).

Die Breakthrough Energy Ventures-Investoren das notwendige Wagniskapital, die Geduld und die Expertise bereitstellen, um vielversprechende, aber riskante Technologien von der Seed-Phase zur Marktreife zu bringen, während die Bekämpfung des Klimawandels durch BE selbst als ein ganzheitliches Programm der Innovation, der Marktbildung und der politischen Einflussnahme erfolgt, das auf die Beseitigung der Emissionen in den fünf wichtigsten Sektoren abzielt.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.



SWEET: 
«SWiss Energy research for the Energy Transition».

 CROSS 

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