![\"Geeignet](\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/07\/Schifffahrt-Wasserstoff-Methanol.jpg\")
Bild: iStock, stockstudioX<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
Nach Angaben der europ\u00e4ischen Umweltagentur sind maritime Transporte f\u00fcr gut drei Prozent der gesamten CO2<\/sub>-Emissionen der Europ\u00e4ischen Union verantwortlich. Allein 2019 waren es mehr als 144 Millionen t CO2<\/sub>. Das klingt nicht nach besonders viel. Doch durch den starken Anstieg des Handelsvolumens geh\u00f6rt der Schiffsverkehr seit vielen Jahren zu den am schnellsten wachsenden Quellen von Treibhausgasemissionen.<\/p>\n\n\n\n Schiffsbauer und -betreiber weltweit sind daher auf der Suche nach umweltfreundlichen Alternativen zu den klassischen Schiffsmotoren, die mit Schwer\u00f6l oder Diesel arbeiten. Dabei ger\u00e4t auch gr\u00fcner Wasserstoff als saubere Energiequelle immer mehr in den Fokus. Allerdings bringt das Mitf\u00fchren gro\u00dfer, schwerer Spezialbeh\u00e4lter auf hoher See, die den Wasserstoff unter Druck speichern, immer auch ein gewisses Risiko mit sich.<\/p>\n\n\n\n Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Keramische Technologien und Systeme IKTS haben nun gemeinsam mit Partnern eine Technologie entwickelt, die Wasserstoff als emissionsfreies Antriebskonzept nutzt und gleichzeitig sehr sicher ist. Das von der EU gef\u00f6rderte<\/a> Projekt \u201eHyMethShip\u201c verwendet Methanol als fl\u00fcssigen Wasserstofftr\u00e4ger. Das Konzept sieht vor, am Hafen Methanol zu tanken. An Bord wird aus dem Methanol durch Dampfreformierung Wasserstoff f\u00fcr den Schiffsantrieb gewonnen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n \u201eDamit schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe: Der Schiffsantrieb ist nahezu vollkommen emissionsfrei, zugleich ben\u00f6tigt man keine gro\u00dfen und potenziell gef\u00e4hrlichen Wasserstofftanks\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Benjamin J\u00e4ger von der Abteilung Katalyse und Materialsynthese am Fraunhofer IKTS.<\/p>\n\n\n\n Technisches Herzst\u00fcck des Systems ist der Reaktor. Dabei wird das Methanol zun\u00e4chst mit Wasser gemischt, durch W\u00e4rme verdampft und in den vorgeheizten Reaktor eingespeist. Dort wird die Methanol-Wasser-Mischung zu Wasserstoff und CO2<\/sub> umgesetzt. Bei der Abtrennung des Wasserstoffs und dem Reaktorengineering kann das Fraunhofer IKTS seine langj\u00e4hrige Erfahrung in der Membranverfahrenstechnik einsetzen.<\/p>\n\n\n\n Die Fraunhofer-Forschenden haben eine mit Kohlenstoff beschichtete Keramikmembran entwickelt. Durch die extrem feinen Poren der Membran entweichen die Wasserstoffmolek\u00fcle, w\u00e4hrend die gr\u00f6\u00dferen Kohlenstoffdioxid-Gas-Molek\u00fcle zur\u00fcckgehalten werden. Der Wasserstoff erreicht dabei eine Reinheit von mehr als 90 Prozent. Er wird nun in den Motor geleitet, wo er wie im klassischen Verbrennungsmotor verbrennt und den Motor antreibt. Klimasch\u00e4dliche Abgase entstehen dabei nicht.<\/p>\n\n\n\n Das im Projekt genutzte Prozesskonzept setzt noch zwei weitere konstruktive Kniffe ein, um das System zu optimieren. Zum einen wird die Abw\u00e4rme des Motors genutzt, um den Reaktor zu heizen, womit sich die Effizienz des Systems deutlich erh\u00f6ht. Zum anderen wird das zur\u00fcckbleibende Kohlenstoffdioxid im Nachgang zum Reaktor wieder verfl\u00fcssigt und in die leeren Methanoltanks geleitet. Ist das Schiff am Hafen angekommen, wird das CO2<\/sub> in Tanks geleitet und kann f\u00fcr die neuerliche Methanol-Synthese verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n \u201eMethanol ist ein idealer Wasserstofftr\u00e4ger f\u00fcr die Schifffahrt. Die Energiedichte ist doppelt so hoch wie bei verfl\u00fcssigtem Wasserstoff, deshalb sind die Methanoltanks an Bord auch nur halb so gro\u00df. Au\u00dferdem ist es gefahrlos zu transportieren. Selbst wenn ein Tank leckt, besteht keine akute Umweltgefahr\u201c, sagt Fraunhofer-IKTS-Experte J\u00e4ger.<\/p>\n\n\n\n Eine technische Herausforderung bei der Entwicklung bestand darin, die Keramikmembranen so zu vergr\u00f6\u00dfern, dass sie auch f\u00fcr die n\u00f6tige Antriebsleistung von Schiffsmotoren infrage kommen. Den Forschenden ist es dabei gelungen, die urspr\u00fcnglich nur 105 Millimeter lange Membran auf eine L\u00e4nge von 500 mm zu skalieren. Damit ist bereits eine Motorleistung von bis zu 1 MW erreichbar. Angestrebt werden mittelfristig Antriebe mit 20 MW Leistung und mehr.<\/p>\n\n\n\n Geeignet w\u00e4re die emissionsfreie Antriebstechnologie beispielsweise f\u00fcr F\u00e4hren, die fest zwischen zwei H\u00e4fen verkehren und dort jeweils eine Tankstation f\u00fcr Methanol zur Verf\u00fcgung haben. Die Technologie w\u00e4re in Zukunft aber auch f\u00fcr Containerschiffe und Kreuzfahrtschiffe interessant. Eine gr\u00fcne Kreuzfahrt ohne Treibhausgasemissionen und ohne gro\u00dfe Schornsteine, die den Ru\u00df aus der Schwer\u00f6lverbrennung in die Luft blasen, w\u00fcrde Kreuzfahrten auch f\u00fcr umweltbewusste Passagiere attraktiv machen.<\/p>\n\n\n\n Bei dem von der EU gef\u00f6rderten<\/a>-Projekt \u201eHyMethShip<\/a>\u201c arbeitete das Fraunhofer IKTS mit mehreren Partnern zusammen. Die Gesamtkoordination des Projekts \u00fcbernahm das Large Engines Competence Center (LEC) im \u00f6sterreichischen Graz. Das Startup SES-HyDepot e.U. in Innsbruck betrieb die Small-Scale-Testanlage zur Validierung des verfahrenstechnischen Grundprozesses. Christian Mair, CEO von SES-HyDepot, ist optimistisch: \u201eDer Testbetrieb hat gezeigt, dass die Wasserstoffbereitstellung auf Methanol-Basis realisierbar ist und auch f\u00fcr Schiffe und ihre hohen Leistungsanforderungen mittelfristig eine Perspektive darstellt.\u201c<\/p>\n\n\n\n Die Politik hat im Rahmen der Energiewende und des europ\u00e4ischen Green Deal begonnen, den Druck auf die Branche zu erh\u00f6hen. So forderte das EU-Parlament 2020, die Schifffahrtsunternehmen auf, ihre Emissionen deutlich zu reduzieren. Das Projekt \u201eHyMethShip\u201c mit seinem emissionsfreien Wasserstoffantrieb k\u00f6nnte hierzu einen wichtigen Beitrag leisten.<\/p>\n\n\n\n Zudem sind Anwendungen in anderen Branchen m\u00f6glich. Das Prinzip der Wasserstofferzeugung aus Methanol l\u00e4sst sich auch f\u00fcr verschiedenste Szenarien in der chemischen Industrie verwenden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Der Schiffsverkehr geh\u00f6rt zu den am schnellsten wachsenden Quellen f\u00fcr Treibhausgase. Schiffsbauer und Betreiber suchen nach umweltfreundlichen, alternativen Antrieben. Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit Partnern das Antriebskonzept \u201eHyMethShip\u201c entwickelt, bei dem Wasserstoff aus Methanol gewonnen wird. Die Technik ben\u00f6tigt keine gro\u00dfen Wasserstofftanks an Bord und ist daher deutlich sicherer. 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Umweltfreundliche Fahrt mit F\u00e4hren und Kreuzfahrtschiffen<\/h3>\n\n\n\n