Über Methanisierung können wir zusätzliches Biomethan erzeugen. Dabei wird grüner Wasserstoff in Methan umgewandelt und kann dann im Erdgasnetz gespeichert werden. Die Energie dafür kommt aus erneuerbarem Strom. Die Herstellung von grünem Wasserstoff braucht sehr viel Strom, der Wirkungsgrad der Elektrolyse ist mäßig. Durch die Methanisierung von Wasserstoff entsteht ein zusätzlicher Energieverlust. Diesen Effizienzverlust nimmt man in Kauf, weil sich Methan besser speichern und transportieren lässt als Wasserstoff selbst.
Stehen Speicher- und Transportfähigkeit im Vordergrund, gibt es noch andere Optionen, zum Beispiel die Speicherung als Methanol. Ansatz und Prozess für die Herstellung von grünem Methanol ist sehr ähnlich der Methanisierung. In beiden Fällen reagiert Wasserstoff mit CO₂.
CO₂ + 3 H₂ ⟶ CH₃OH + H₂O
Anders als Methan (CH₄) gehört Methanol zu den Alkoholen, erkennbar an der OH-Gruppe. Dadurch wird Alkohol wie Wasser, nämlich flüssig. Das liegt daran, dass OH-Gruppen gerne Händchen halten und sich mehrere Moleküle aneinander klammern. Wasser H₂O ist quasi ein sehr kurzer Alkohol HOH ohne Kohlenstoff. Meine Chemielehrerin schlägt gerade irgendwo die Hände überm Kopf zusammen für diese Erklärungen. Der Alkohol für die wilden Partys ist übrigens Ethanol C₂H₅OH. Bitte die drei nicht verwechseln.
- 2 C + OH = Ethanol, nett auf der Party, schlecht am Steuer
- 0 C + OH = Wasser, ebenfalls nett auf der Party, vor allem wenn man Abends noch nach Hause will, um die neuesten Klimadialoge zu lesen.
- 1 C + OH = Methanol, ganz schlecht für Partys und Klimadialoge, denn Methanol macht blind.
Deshalb findet man Methanol auch (hoffentlich) nicht in der Hausbar, dafür aber in der chemischen Industrie. Dort ist Methanol ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Formaldehyt, Säuren, Dimethylester und anderen spannender Stoffe. Als Flüssigkeit lässt es sich gut transportieren und es gibt etablierte weltweite Infrastruktur für Transport und Handel von Methanol. Weltweit werden jährlich 171 Mio. t Methanol produziert, heute fast ausschließlich aus fossilem Erdgas. Durch grünes Methanol können wir so direkt Emissionen einsparen.
Gleichzeitig eignet sich Methanol als Brennstoff für Motoren. Große Ozeanschiffe lassen sich mit wenig Aufwand auf Methanol umrüsten im sogenannten Dual-Fluid Betrieb. Dabei verbrennt das Schiff nur noch 3-5% Diesel und 95-97% Methanol. Da der Motor selbst unverändert bleibt, sind die Umbaukosten dafür recht gering. Lediglich Tanks, Einspritzung und ein paar weitere Details müssen angepasst werden. Verwendet man dann grünes Methanol, wäre die Schifffahrt nahezu klimaneutral. Methanol als Schiffstreibstoff eignet sich auch für lange Strecken. Im Vergleich zum heute üblichen Schweröl enthält Methanol etwa halb so viel Energie pro Tonne. Man braucht also doppelt so viel Treibstoff an Bord. Für große Schiffe ist das verkraftbar und selbst Strecken von China bis Hamburg sind mit Methanol gerade noch ohne Nachtanken möglich.
Entsprechend groß ist das Interesse an grünem Methanol. Die Reederei Møller-Mærsk hat bereits 13 ihrer Containerschiffe umgerüstet und Verträge über grünes Methanol abgeschlossen. Sie kündigen einen Bedarf von 6 Millionen Tonnen pro Jahr an. Entsprechende Anlagen zur Gewinnung von grünem Methanol gibt es z.B. in Kasso, Dänemark oder in Südkorea.
Doch auch für Metehanol bleiben die Engpässe unverändert: Strom aus Erneuerbaren Energien ist knapp, ebenso wie konzentriertes CO2. Doch Methanol lässt sich leicht per Schiff transportieren und Patagonien ist eine der windreichsten Regionen der Welt. Hier kann man grünen Wasserstoff mit Windkraft herstellen, in Methanol umwandeln und dann per Schiff verladen in alle Welt. Ein entsprechendes Projekt gibt es für e-Methanol aus Uruguay. Doch Details bleiben ungeklärt, unter anderem woher man das CO2 kriegen soll, ohne weitere Regenwälder abzuholzen. Direct Air Capture, also das Einfangen von CO2 aus der Luft, braucht viel Energie und skaliert schlecht, und Gras wächst nicht schneller, wenn man dran zieht. Für eine skalierbare Lösung bräuchte es riesige Mengen landwirtschaftlicher Reststoffe gemeinsam mit viel Sonne oder viel Wind.
Dennoch bleibt Methanol ein wichtiger Grundstoff und grünes Methanol ist daher sowieso notwendig – für klimaneutrale Schifffahrt ebenso wie für die Chemieindustrie. Entsprechend sorgsam müssen wir mit den knappen Ressourcen umgehen.
Gute Ansätze sind Elektromobilität und ÖPNV. Beides reduziert den Spritverbrauch und der Ausstieg aus Öl, Kohle, Gas macht ein Drittel aller Schiffe auf den Ozeanen überflüssig. Entsprechend wichtig bleiben die Elektrifizierung, eine schnelle Energiewende und natürlich eine Tasse heißer Kaffee.