Kohlendioxid speichern und verwerten

Anbieter zum Thema

Solche Allianzen zwischen Chemie- und Energieindustrie könnten in der Zukunft als Blaupause für die Arbeitsteilung zwischen den Branchen dienen, denn beide sind als Verursacher nicht nur Teil des Problems, sondern als Innovationstreiber auch Teil der Lösung. Das machen drei weitere Projekte deutlich, die alle zur Aktivierung des Treibhausgases auf elektrolytisch erzeugten Wasserstoff setzen, der aus regenerativen Energiequellen stammt und damit die Energiebilanz der CO₂-Nutzung deutlich in den positiven Bereich schiebt. Im Mittelpunkt steht immer eine PEM-Elektrolyse (proton exchange membran), die elektrolytisch Wasser spaltet und für die Kopplung mit Strom aus Solarzellen oder Windkraft prädestiniert ist.

Ziel: Synthetisches Erdgas

Für eines der ambitioniertesten Konzepte ist im April an der TU München der Startschuss gefallen. Prof. Dr. Bernhard Rieger ist die treibende Kraft dahinter und vermerkt, dass „sein“ Projekt in der Förderliste des BMMF den ersten Platz einnimmt. iC4 steht für integrated Carbon Capture and Cycling und bringt die Uni München, das Fraunhofer-IGB sowie die Chemieunternehmen Wacker und Süd-Chemie (Clariant) mit Siemens, Linde, EON und den Anlagenbauer MAN zusammen. Rieger forscht am Wacker-Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie und Katalyse (Institut für Silizium-Chemie) und hat es geschafft, zum Kick-off den Hörsaal des Institute for Advanced Study bis auf den letzten Platz zu füllen.

Was das Konsortium vorhat, ist ein Kraftakt: Die Entwickler wollen das CO₂ aus dem Rauchgas auswaschen und mit Wasserstoff in einer Methanisierungsreaktion zu synthetischem Erdgas umsetzen, das zu einem kleineren Teil in die chemische Produktion fließen kann. Der Löwenanteil hingegen wird in unterirdische Gaskavernen gepumpt und wartet dort auf seinen Einsatz für Zeiten knapper Energie. Das Vorhaben soll ein grundlegendes Problem lösen, das bei der wetterabhängigen Stromerzeugung durch Windkraft oder Solarzellen auftaucht: Strom lässt sich nicht speichern, sondern lediglich in andere Energieformen wie Wasserkraft oder chemische Energie umwandeln. Damit die Energiewende gelingt, sind also Energiespeicher mit einem hohen Wirkungsgrad nötig, damit möglichst wenig des kostbaren Guts bei der Mobilisierung verloren geht.

Speicherplatz Fehlanzeige

Zurzeit gibt es von allem zu wenig: Es fehlen Stromtrassen, die den auf der Nordsee erzeugten Strom z.B. nach Niederbayern bringen, und es mangelt an Speicherkapazität. Bisher stehen gerade einmal 75 Gigawattstunden zur Verfügung. Wenn, wie von der Bundesregierung gewünscht, bis 2050 der Anteil erneuerbarer Energien von jetzt 20 auf 80 Prozent steigen soll, werden laut Berechnungen der Dena jedoch Speicherkapazitäten im zweistelligen Terawattstunden-Bereich gebraucht. Solche Größenordnungen sind nach Ansicht der Dena nur mit neuen Speicherkonzepten möglich, wie sie z.B. die Teilnehmer der Energieplattform Power-to-Gas favorisieren, die sich für Erdgas als Energiespeicher stark machen. Tatsächlich hat die Idee, CO₂ aus dem Abgasstrom zu fischen und mit elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff zu Methan zu reduzieren, großen Charme, da man auf die bestehende Gasinfrastruktur zurückgreifen kann und die beteiligten Unternehmen bereits viel verfahrenstechnisches Know-how über Abtrennung, Reinigung und Methanisierung gesammelt haben.

So betreibt Eon in Falkenhagen eine Demonstrationsanlage, in der mit Windenergie Wasserstoff erzeugt wird, der ins Erdgasnetz eingespeist werden soll, und hat auch bereits bei der Methanisierung Erfahrung gesammelt. „Die Anlage soll ab 2013 durch Elektrolyse rund 360 Kubikmeter Wasserstoff produzieren“, erklärt Jean Relus Beining, Projektleiter Alternative Energiesysteme bei Eon. Trotzdem gibt es z.B. bei der Abtrennung, dem Capture, noch viele Wissenslücken. Die konnten bisher auch die Pilotprojekte in Niederaußem oder bei Vattenfall nicht kompett schließen, die sich auf Rauchgase aus Kohle- bzw. Braunkohlekraftwerken beschränken und Zement- sowie Stahlindustrie ausblenden. Problem seien die großen Volumenströme, und außerdem enthalte das Rauchgas eines Kohlekraftwerks das halbe Periodensystem, sagt Dr. Gerhard Zimmermann von Siemens Energy: „Deshalb muss man sich mit Adsorptionsverfahren neu beschäftigen, die eigentlich Stand der Technik sind.“

(ID:33354720)

Klimagas Kohlendioxid

Kohlendioxid speichern und verwerten

Ziel: Synthetisches Erdgas

Speicherplatz Fehlanzeige