Klimafreundliche Mobilität 24. Jun 2020 Von Peter Kellerhoff/IRES

Neue Chancen für den Verbrennungsmotor

Erstmals ist die direkte Produktion von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid gelungen.

Johannes Gulden (li.), dem Leiter des Instituts für Regenerative Energiesysteme (IRES), und Christian Schweitzer, dem Geschäftsführer der bse Engineering Leipzig GmbH, ist die Produktion von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid gelungen.
Foto: Hochschule Stralsund

Methanol gilt Experten zufolge als eine Lösung zur klimafreundlichen Mobilität. Es ist auch als flüssiger Energiespeicher geeignet, große Energiemengen für längere Zeiträume in bereits verfügbarer Infrastruktur der Mineralindustrie zu speichern. Überschussenergie aus Wind und Sonne könnte somit einer volkswirtschaftlich sinnvollen Verwendung zugeführt werden – zum Beispiel auch als Kraftstoff. Alle Komponenten wie Motoren, Tankanlagen, Versorgungsstruktur und Herstellprozesse sind technisch bekannt, erprobt und bedürfen keiner weiteren Forschung. In China sind bereits Tankstellen, Serien-Pkw, Taxis, Lkw und Busse mit Methanol im Einsatz.

Methanol als Energieträger

Durch die einwandfreie Inbetriebnahme der hauseigenen Methanol-Synthese-Anlage ist den Wissenschaftlern der Hochschule Stralsund (Institut für Regenerative Energiesysteme, IRES) und der bse Engineering Leipzig GmbH erstmals die direkte Produktion von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid gelungen. Damit ist die Möglichkeit bewiesen, die aus Wasserstoff gewonnene Energie ohne kostspielige und aufwendige Pufferspeicherung in Methanol zu überführen. So ist dem Einsatz von Wasserstoff als Energieträger im Transportsektor und in anderen großen Wirtschaftsbereichen die größte Hürde genommen. Im Einsatz befindliche Ottomotoren könnten weiter verwendet werden. Sie müssten nur geringfügig angepasst werden. Eine Hybridanwendung – für die Kurzstrecke batterieelektrisch, für die Langstrecke per Methanolmotor – ist Experten zufolge eine gute Lösung.

Neue Anwendungsfelder

„Damit erschließen wir dem Wasserstoff als Energieträger ein neues Anwendungsfeld mit globalem Markt“, sagt Johannes Gulden, Leiter des IRES. Mit der nun einwandfrei funktionierenden Anlage an der Hochschule Stralsund können die Energiegewinnung und Energiespeicherung jetzt direkt von der Elektrolyse auf die Synthese überführt werden. „Nach zwei Jahren Konstruktion und Bau läuft die Anlage jetzt. Das ist ein großer Schritt für diese Art der Energiespeicherung“, ergänzt Andreas Sklarow, Ingenieur am IRES.

Kraftstoff für die direkte Verbrennung

Flüssiges Methanol ist als Energieträger gefahrlos zu transportieren und zu lagern. Als zentrale Grundchemikalie der Industrie ist es auch als Kraftstoff für die direkte Verbrennung in Motoren einsetzbar und kann auf eine etablierte Anwendung in der Industrie zurückgreifen. Deshalb ist laut den Forschern die Umwandlungsmöglichkeit von H2 zu Methanol so wichtig. Power-to-Methanol, wie es in der Fachwelt heißt, hat im Vergleich zu Power-to-Methan ein besseres Kohlenstoff/Wasserstoff-Verhältnis, denn immerhin wird auch ein Wasserstoffatom weniger benötigt. Dies reduziere die Investitionskosten bei der Elektrolyse um 25 %.

Keine Anpassung der Infrastruktur nötig

Konkret bedeutet das, dass – durch die nun gewonnene Möglichkeit des problemlosen Transports von Energie über Methanol – der beispielsweise in Mecklenburg-Vorpommern produzierte Strom auch in Bayern genutzt werden kann und überschüssig produzierter Strom von Windkraftanlagen für die Rückverstromung bereitgestellt werden kann. Eine Anpassung der Infrastruktur in der Energiebranche sei dabei nicht notwendig, da Methanol als etablierter Energieträger bereits umfangreich zum Einsatz kommt.

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