Wasserstoff-Pyrolyse Elektrolyse ist nicht alles: Stadtwerke wollen (auch) Pyrolyse-Wasserstoff

Redakteur: Dominik Stephan

Die Pyrolyse zählt zu den aussichtsreichen Verfahren für die Erzeugung von Wasserstoff: Indem das leichte Gas aus Erdgas oder Biomethan gewonnen, der Kohlenstoff aber zurückbehalten wird, soll eine vergleichsweise energieeffiziente H2-Wirtschaft möglich werden. Welche Rolle derartige Verfahren für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft spielen kann, untersuchen Forscherinnen und Forscher im Rahmen einer Machbarkeitsstudie. Im Fokus stehen technische, betriebswirtschaftliche aber auch rechtliche Fragen.

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Gasnetzbertreiber, Stadtwerke und Energieversorger hoffen, bestehende Netze durch die schrittweise Umstellung aus Wasserstoff klimaneutral zu machen.
Gasnetzbertreiber, Stadtwerke und Energieversorger hoffen, bestehende Netze durch die schrittweise Umstellung aus Wasserstoff klimaneutral zu machen.
(Bild: Thüga/ESB)

Wasserstoff gilt als Schlüsselelement für eine erfolgreiche Energiewende. Noch nicht geklärt ist allerdings die Frage, wie die benötigten Mengen produziert werden können. Vor allem im windschwachen Süden der Bundesrepublik mangelt es an erneuerbarem Strom für die Elektrolyse von grünem Wasserstoff. Eine Option bietet hier das Pyrolyse-Verfahren, bei dem Methan unter hohen Temperaturen in Wasserstoff und feste Kohlenstoffverbindungen zerlegt. Dabei wird, typischerweise in Blasensäulenreaktoren , gefüllt mit Zinnschmelzen, das Rohgas mit der Summenformel CH4 in je ein Kohlenstoff-Atom und zwei H2-Moleküle gespalten. Der feste Kohlenstoff kann deponiert oder als Graphit bzw. Aktivkohle weiterverarbeitet werden.

In einer Machbarkeitsstudie beleuchten nun Thüga, ein in kommunaler Energie- und Wasserdienstleistungskonzern, zusammen mit der DBI-Gas und Umwelttechnik, der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, der Universidad Politécnica de Madrid sowie weiteren Industriepartner, wie die Pyrolysetechnik für eine dezentrale Wasserstofferzeugung eingesetzt werden kann.

Ziel der Vorstudie ist die technische Machbarkeitsplanung einer Pyrolyse-Pilotanlage bis zum vierten Quartal 2021. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Integration erneuerbarer Energien. Nach erfolgreichem Abschluss der Vorstudie sind der Bau und Betrieb der Pilotanlage am Lehrstuhl Gas- und wärmetechnische Anlagen an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg mit weiteren Industriepartnern geplant.

Michael Riechel, Vorsitzender des Vorstandes Aktiengesellschaft Thüga erklärt: "Wir müssen alle Technologien einsetzen, um die Energiewende voranzubringen. Bei der Pyrolyse gab es in den letzten Jahren signifikante technische Fortschritte. Das veranlasst uns, die skalierbare Einsatzfähigkeit dieser Technik auf den Prüfstand zu stellen".

Wie kann das städtische Gasnetz klimafreundlich werden?

Denn: Die Gasnetze zu dekarbonisieren, ist eines der drängenden Zukunftsthemen für die rund 100 Energieversorger des Stadtwerkeverbunds. Deshalb arbeitet Thüga intensiv daran, die Bahn für die Beimischung von Wasserstoff in die Verteilnetze freizumachen.

"Mit der Machbarkeitsstudie investieren wir in die Weiterentwicklung einer Technologie, der wir insbesondere wegen ihres dezentralen Ansatzes viel Potenzial zutrauen. Damit erschließen wir unseren Partnerunternehmen perspektivisch den Zugang zu einem weiteren Baustein für eine klimaneutrale Zukunft", so Riechel.

Pyrolyse kann auch "grün": Sauberer Wasserstoff aus Biogas

Ein Vorteil der Pyrolyse: Sie ist an keinen speziellen Standort gebunden, lediglich Erdgas oder Biomethan muss zur Verfügung stehen. Zudem entsteht - anders als bei der Methanreformierung - kein CO2. Der so erzeugte Wasserstoff wird in der Regel mit der Farbe "türkis" klassifiziert und zählt zu den klimaneutralen Gasen.

Kommen für die Pyrolyse erneuerbarer Strom und Biomethan zum Einsatz, gilt das Label "grüner" Wasserstoff, und es wird der Atmosphäre netto sogar CO2 entzogen. Aktuell werden insbesondere in Deutschland weitere Pyrolyseverfahren entwickelt, die Müll oder Abwasser als Basis verwerten.

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