Energiewende: Grüne Methanolproduktion benötigt auch grünes Kohlendioxid

Methanol wird bisher meist aus fossilem Erdgas hergestellt, grünes Methanol könnte in Zukunft jedoch für die Energiewende eine wichtige Rolle spielen.

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Die Fährlinie Stena Line wirbt damit, dass sie Methanol als Treibstoff einsetzt, doch bisher stammt das noch aus fossilen Quellen.
Die Fährlinie Stena Line wirbt damit, dass sie Methanol als Treibstoff einsetzt, doch bisher stammt das noch aus fossilen Quellen. (Bild: Stena Line, Wikimedia Commons/CC-BY 3.0)

"Supergreen" lautet die Aufschrift auf der Fähre Stena Germanica, die Kiel in Schleswig-Holstein mit dem schwedischen Göteborg verbindet. Besonders grün ist die Reise dort laut der Reederei Stena Line, weil das Schiff als Treibstoff Methanol nutzt: "Durch den Einsatz von Methanol werden kaum noch Schwefel und Rußpartikel ausgestoßen und auch die Emission von Stickstoffoxiden ist deutlich geringer", erklärt Stena Line.

Inhalt:
  1. Energiewende: Grüne Methanolproduktion benötigt auch grünes Kohlendioxid
  2. Kohlendioxid aus Direct-Air-Capture-Anlagen ist sehr teuer

Doch bis zur wirklich grünen Fährschifffahrt ist es noch ein weiter Weg. Das Methanol, das bisher lediglich einen der vier Motoren auf der Stena Germanica antreibt, reduziert zwar die Luftverschmutzung, es kommt bislang aber aus fossilen Quellen und trägt durch Kohlendioxidemissionen zum Treibhauseffekt bei. Langfristig soll es daher durch grünes Methanol ersetzt werden.

Die Internationale Agentur für erneuerbare Energien (Irena) hat kürzlich einen Bericht über die Produktion von erneuerbarem Methanol veröffentlicht. Die organische Verbindung wird schon heute in vielfältiger Weise als Treibstoff eingesetzt, etwa als Beimischung zu Benzin oder für industrielle Motoren. Teilweise wird es auch direkt in Pkw, Lkw und Bussen als Treibstoff genutzt. Doch weit wichtiger ist seine Rolle als Grundstoff für die chemische Industrie, die etwa zwei Drittel der weltweiten Methanolproduktion verbraucht.

Methanolproduktion nutzt heute überwiegend Erdgas

Bislang wird Methanol überwiegend aus Erdgas hergestellt, ein geringerer Teil stammt aus der besonders klimaschädlichen Kohlevergasung. Dieses Verfahren wird vor allem in China genutzt, das wenig eigene Erdgasquellen hat. In beiden Fällen entstehen sowohl bei der Produktion als auch bei einer späteren Nutzung und - im Fall von chemischen Produkten - bei der Entsorgung Kohlendioxidemissionen.

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Um grünes oder erneuerbares Methanol herzustellen, gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Es kann entweder aus Biomasse hergestellt oder mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energiequellen synthetisiert werden.

Das sogenannte Biomethanol wird bereits heute in geringem Maße hergestellt, allerdings beträgt sein Anteil weniger als ein Prozent der weltweiten Methanolproduktion. Bei der Herstellung gibt es mehrere Optionen, so kann es entweder aus Biogas hergestellt werden - die Produktion ist dann nahezu identisch mit der aus Erdgas - oder es können diverse Formen von Biomasse oder auch Restmüll über einen Vergasungsprozess zu Methanol umgewandelt werden.

Ein Spezialfall ist die Möglichkeit, Methanol als Nebenprodukt bei der Papierherstellung zu gewinnen. Eine Anlage im schwedischen Södra mit einer derartige Technik ging im vergangenen Jahr in Betrieb. Die Irena schätzt, dass etwas mehr als ein Prozent des heutigen Methanolbedarfs pro Jahr produziert werden könnte, wenn dieses Verfahren in allen Papierfabriken weltweit eingesetzt würde.

Doch Methanol aus verschiedenen Biomassequellen wird absehbar nicht in der Lage sein, den gesamten Bedarf zu decken. Die Menge an Biomasse, die ökologisch verantwortungsvoll genutzt werden kann, ist begrenzt und sie konkurriert bekanntlich mit der Nahrungsmittelproduktion und zahlreichen anderen Optionen der Biomassenutzung.

Erneuerbare Energien und Klimaschutz: Hintergründe - Techniken und Planung - Ökonomie und Ökologie - Energiewende (Deutsch)

Die Irena sieht daher die größte Rolle in Zukunft bei E-Methanol, das mithilfe erneuerbaren Stroms synthetisiert wird. Bisher spielt es nahezu keine Rolle, es gibt aber eine ganze Reihe von Pilotprojekten. Benötigt wird für die Produktion Wasserstoff und Kohlendioxid. Die Gewinnung von Methanol aus diesen zwei Gasen ist eine etablierte Technologie, sie wird bereits in bestehenden Produktionsanlagen häufig genutzt und könnte mit geringen Anpassungen auch für die Herstellung von E-Methanol eingesetzt werden. Relevant ist daher vor allem die Frage, woher Wasserstoff und Kohlendioxid kommen.

Bei der Herstellung von Wasserstoff mithilfe von Elektrolyseanlagen tut sich zur Zeit viel, in Deutschland sollen in den kommenden Jahren mehrere Gigawatt an Kapazitäten entstehen. Die E-Methanolproduktion dürfte von absehbaren technischen Fortschritten und Preissenkungen bei Elektrolyseuren profitieren.

Woher kommt der Kohlenstoff?

Die schwierigste Frage ist die nach der Herkunft des Kohlendioxids. Man könnte den Stoff aus bestehenden Industrieanlagen oder Kraftwerken abscheiden, das wäre dann eine Form von Carbon Capture and Use (CCU). Doch das Kohlendioxid stammt hier in aller Regel aus fossilen Quellen. Von einer erneuerbaren Methanolproduktion kann man dann nicht mehr sprechen. Zwar werden die Emissionen gewissermaßen doppelt genutzt, am Ende stehen aber weiterhin Kohlendioxidemissionen.

Irena-Experte Dolf Gielen sagte daher bei der Vorstellung des Berichts auch: "Wir sehen eine Rolle für Carbon Capture and Use aus fossilen Quellen, aber nur als eine Übergangslösung."

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Kohlendioxid aus Direct-Air-Capture-Anlagen ist sehr teuer 
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lestard 08. Feb 2021

Das passt schon denn letztlich wird das ja 2 Folgen haben: Die Polen werden sich diesen...

LPferd 08. Feb 2021

Sehr löblich @golem

hab (Golem.de) 07. Feb 2021

Man darf sich so eine Carbon-Capture-Anlage nicht als etwas vorstellen was man "mal eben...

fanreisender 07. Feb 2021

Für alle die schönen Polymere beispielsweise. Die bisherige Basis hierfür - Kohle, Erdöl...



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