Grünes Methan aus grünem Wasserstoff und grünem Kohlenstoffdioxid
Da es im Vergleich zu seiner gasförmigen Variante nur ein sechshundertstel des Volumens aufweist, eignet sich flüssiges Erdgas viel besser für den Transport und die Lagerung. Sein Hauptbestandteil ist Methan. Schon jetzt wird Methan bei extrem tiefen Temperaturen um minus 160°C verflüssigt und als Flüssigerdgas (Liquified Natural Gas, kurz LNG) in großen Mengen nach Deutschland importiert, um die Anhängigkeit Europas von russischem Erdgas zu beenden.
Gemeinsam mit zwölf Forschungspartnern aus Deutschland, Griechenland, Österreich, Italien, Schweden, Litauen sowie Kanada soll nun erreicht werden, dass Europas LNG-Terminals künftig auch LNG aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht. Wird grüner Wasserstoff in Ländern mit einem Überschuss an Strom aus erneuerbaren Quellen – wie es in Island, Chile, Australien oder eben auch Kanada der Fall ist – erzeugt, kann er zur Herstellung von LNG genutzt und mit bereits vorhandenen LNG-Tankern als flüssiges Methan besonders einfach und kostengünstig nach Europa importiert werden.
Prof. Jürgen Karl vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik erklärt, dass dabei wichtig ist, dass das CO2 für die Herstellung des Methans nicht aus fossilen Quellen stammt, sondern direkt aus der Atmosphäre entnommen wird. Das wird durch die thermochemische Vergasung von Biomasse erreicht: Nachwachsende Biomasse entnimmt der Atmosphäre "grünes" Kohlenstoffdioxid. Bei der Vergasung der Biomasse mit Wasserdampf entstehen außerdem große Mengen Wasserstoff, die mit zusätzlichem Wasserstoff aus der Elektrolyse und dem biogenen CO2 in Methan umgesetzt werden. Die Vergasung nutzt Strom aus erneuerbaren Energien. So wird sichergestellt, dass die eingesetzten Biomasse-Ressourcen optimal genutzt werden.
Import und Innovation
Ein weiterer Schwerpunkt des Vorhabens ist die Untersuchung der für den Import von LNG notwendigen Infrastruktur. Zahlreiche Innovationen, wie der Einsatz additiv – das heißt mit 3D-Druck – gefertigter Reaktoren oder die vollständige Umsetzung des entstehenden Kohlenstoffdioxids zu Elektrokraftstoff durch Elektromethanogenese, sollen die CO2-Neutralität der Technologie sicherstellen. Im Bereich der Elektromethanogenese forscht an der FAU Prof. Katharina Herkendell.
Ziel des Projekts ist es, LNG für den Transportsektor, beispielsweise für den Schiffs- oder Schwerlastverkehr, bereitzustellen. Neben dieser Rolle als Elektrokraftstoff kann grünes LNG fossiles Erdgas aber auch nahtlos in der Strom- und Wärmeerzeugung sowie in der chemischen Industrie, zum Beispiel bei der Herstellung von Kunststoffen oder auch Medikamenten, ersetzen.
