Ungiftig, farblos, geruchlos, geschmacklos, hohe Dichte, Selbstheilung bei Fragmentierung – das sind nur einige Prädikate des chemisch extrem reaktionsträgen Gases Schwefelhexafluorid (SF6). Für viele Anwendungen, insbesondere als Isolier- und Lichtbogenlöschgas in der Energie- und Elektroindustrie, war und ist SF6 daher lange der Goldstandard – bis klar wurde, dass seine Freisetzung in die Umwelt problematisch ist; nicht wegen akuter Giftigkeit, sondern weil SF6 ein extrem starkes und langlebiges Treibhausgas ist.
Eine neue Studie des Teams um Fabian Dielmann vom Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie präsentiert nun ein einfaches Verfahren zur Zersetzung von SF6, das die Entsorgung grundlegend vereinfachen könnte. SF6 besitzt unter den F‑Gasen das höchste Treibhauspotenzial (GWP100 = 26.700, also etwa 26.700‑mal höher als das von Kohlenstoffdioxid) und wird in Energiesystemen im Multitonnenmaßstab eingesetzt. Bisherige Entsorgungsmethoden erfordern extreme Bedingungen, etwa Verbrennung bei rund 1100 °C oder Plasmaverfahren, und erzeugen dabei aggressive Nebenprodukte, die aufwendig nachbehandelt werden müssen.
In harmlose Salze umgewandelt
Das Innsbrucker Verfahren arbeitet dagegen bei Raumtemperatur und nutzt leicht verfügbare Stoffe: eine Lösung aus Kaliumhydroxid in Isopropylalkohol, die mit UV‑Licht beleuchtet wird. Dabei wird SF6 in einem einzigen Schritt „mineralisiert“, also vollständig in die harmlose Salze Kaliumfluorid (KF) und Kaliumsulfit (K2SO3) umgewandelt. Diese Produkte sind wohlbekannt und finden kommerzielle Anwendung, etwa als Fluoridquelle in Zahnpasta oder als konservierender Lebensmittelzusatzstoff.
Besonders bemerkenswert ist, dass sich die Zersetzungsreaktion im Verlauf selbst beschleunigt, denn während des Prozesses entsteht eine kleine Menge Aceton, die als „Lichtfänger“ (Photosensibilisator) wirkt und die Umwandlung unter UV‑Licht effizient vorantreibt. Man spricht hier von Autokatalyse, da die Reaktion ihren eigenen Katalysator produziert. Dadurch kann, je nach Ansatzgröße, die vollständige Umwandlung von SF6 innerhalb von Minuten bis wenigen Stunden erreicht werden.
Schritt zur Kreislaufwirtschaft
„Wir setzen bewusst auf günstige und sichere Chemikalien“, erklärt Fabian Dielmann. „Unser Ansatz vermeidet extreme Temperaturen und teure, potenziell gefährliche Katalysatoren und kommt vor allem ohne zusätzliche Nachbehandlung aus.“ In weiteren Arbeiten wird nun geprüft, wie sich der Prozess skalieren und das entstehende Salzgemisch wirtschaftlich aufbereiten lässt.
Vor dem Hintergrund strenger werdender F‑Gas‑Regulierung und großer Mengen an künftig zu entsorgendem, oft verunreinigtem SF6 bietet diese Methode eine skalierbare, kostengünstige und praktische Lösung. Sie zeigt, dass sich selbst extrem stabile Moleküle mit Licht und einfachen Mitteln sicher zerlegen lassen – ein wichtiger Schritt hin zu Kreislaufwirtschaft und wirksamem Klimaschutz. Die genannten Resultate wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Publikation: A. Sietmann, P. Heinzel, J. Gamper, D. Leitner, L. C. Pasqualini, F. R. S. Purtscher, H. Kopacka, T. S. Hofer, A. Zemann, F. Dielmann: Autocatalytic degradation of the extremely potent greenhouse gas SF6 in basic alcoholic solution. Nat. Commun. 2026, 17, 465. DOI: 10.1038/s41467-025-67158-w