{"id":134497,"date":"2023-11-13T07:04:00","date_gmt":"2023-11-13T06:04:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=134497"},"modified":"2023-11-09T11:08:52","modified_gmt":"2023-11-09T10:08:52","slug":"methanol-statt-wasserstoff-alternativer-energietrager-ware-wirtschaftlich-konkurrenzfahig-und-uberall-einsatzbar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/methanol-statt-wasserstoff-alternativer-energietrager-ware-wirtschaftlich-konkurrenzfahig-und-uberall-einsatzbar\/","title":{"rendered":"Methanol statt Wasserstoff: Alternativer Energietr\u00e4ger w\u00e4re wirtschaftlich konkurrenzf\u00e4hig und \u00fcberall einsatzbar"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Methanol k\u00f6nnte als Energietr\u00e4ger f\u00fcr die Zwischenspeicherung von Strom aus erneuerbaren Energien bis zu 40 Prozent Kosten sparen im Vergleich mit Wasserstoff \u2013 jedenfalls dann, wenn dieser nicht unterirdisch in Salzkavernen gespeichert werden kann. Das ist das zentrale Ergebnis einer Simulationsstudie von Forscher*innen der TU Berlin und des Potsdam-Instituts f\u00fcr Klimafolgenforschung (PIK). Sie fordern vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWK), auch Methanol in seine Kraftwerksstrategie aufzunehmen. Dessen Vorteile k\u00f6nnten vor allem im Zusammenspiel mit einer neuartigen Turbinenart genutzt werden: der Allam-Turbine.<\/strong><\/p>\n\n\n

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Grafik des Konzepts zur Stromspeicherung mit Hilfe von Methanol. Strom aus erneuerbaren Energien wie Windkraft und Solarzellen wird in dreifacher Weise verwendet: zur Abscheidung von Sauerstoff aus der Luft, zur Elektrolyse von Wasser, wobei ebenfalls Sauerstoff entsteht sowie Wasserstoff, und zur Abscheidung von CO2<\/sub> aus der Luft beziehungsweise aus biogenen Quellen, etwa der Verg\u00e4rung von Biomasse. Aus CO2<\/sub> und Wasserstoff wird Methanol hergestellt, das nun den vorher eingesetzten Strom speichert. Wird es sp\u00e4ter in einer Allam-Turbine unter Zugabe von Sauerstoff verbrannt, wird wieder Strom erzeugt und das entstehende CO2<\/sub> kann vollst\u00e4ndig abgeschieden und wiederverwendet werden. Es ensteht ein CO2<\/sub>-neutraler, geschlossener Kreislauf zur Speicherung von gr\u00fcnem Strom. \u00a9<\/strong> T.Brown\/J. Hampp – TU Berlin<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Um die \u00dcberschussproduktion von Strom aus Windr\u00e4dern und Solarzellen zwischenzuspeichern f\u00fcr Zeiten, in denen diese erneuerbaren Energien weniger liefern k\u00f6nnen als ben\u00f6tigt, braucht man Energiespeicher. Batterien sind ab einer bestimmten Menge von zu speichernden Kilowattstunden zu teuer und so hat man sich auf Wasserstoff festgelegt, denn er kann in gro\u00dfen Mengen gelagert werden. Mittels Elektrolyse kann Wasserstoff aus Wasser und Strom hergestellt, gespeichert und anschlie\u00dfend in Brennstoffzellen oder in gro\u00dfem Ma\u00dfstab mit Gasturbinen wieder in Strom umgewandelt werden, allerdings mit erheblichen Verlusten.<\/p>\n\n\n\n

Es kommt darauf an, wo der Wasserstoff gespeichert wird<\/h3>\n\n\n\n
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\u201eWas in den Diskussionen und auch in der Kraftwerksstrategie der Bundesregierung bisher zu kurz kommt, ist der Einbezug der Speicherorte in die \u00dcberlegungen\u201c, sagt Prof. Dr. Tom Brown vom Fachgebiet Digitale Transformation in Energiesystemen der TU Berlin. Zu sehr habe man sich auf die M\u00f6glichkeit fokussiert, Wasserstoff in unterirdischen Salzkavernen zu speichern. \u201eSolche nat\u00fcrlichen, geologischen Salzablagerungen finden sich aber vor allem in Norddeutschland\u201c, erkl\u00e4rt Brown. Zudem br\u00e4uchte man ein Leitungsnetz, um den Wasserstoff \u00fcber weite Strecken transportieren und so die industrielle Nachfrage bedienen zu k\u00f6nnen. Brown beschreibt ein bisher wenig bedachtes Szenario: Was w\u00e4re, wenn sich energieintensive Industrien wie zum Beispiel die Stahlproduktion dahin verlagern, wo es sowohl Rohstoffe wie auch billigen Strom aus erneuerbaren Energien vor dem Werkstor gibt? Im Falle des Stahls also zum Beispiel nach Schweden, Mauretanien in Afrika oder gar Australien, wo sowohl Eisenerz als auch g\u00fcnstiger gr\u00fcner Wasserstoff das ganze Jahr \u00fcber verl\u00e4sslich verf\u00fcgbar sind. \u201eDann k\u00f6nnte es schlicht nicht wirtschaftlich sein, in Deutschland ein Wasserstoffnetz zu betreiben, das das Gas aus den Salzkavernen in Norddeutschland in die Industriezentren in Mittel- und S\u00fcddeutschland transportiert.\u201c F\u00fcr solche F\u00e4lle sollte man einen Plan B haben, findet der Wissenschaftler.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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Methanol (CH3<\/sub>OH) ist der einfachste Vertreter der Alkohole und eine farblose, leicht brennbare Fl\u00fcssigkeit mit einem alkoholischen Geruch. Die wichtige Grundchemikalie der chemischen Industrie k\u00f6nnte in Zukunft auch als Energiespeicher dienen. \u00a9<\/strong> TU Berlin<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Methanol als Alternative<\/h3>\n\n\n\n

Als alternativer Energietr\u00e4ger zu Wasserstoff bietet sich Methanol an. Dieser einfachste organische Alkohol muss nicht erst energieaufw\u00e4ndig verdichtet werden wie Wasserstoff und hat gegen\u00fcber diesem einen f\u00fcnfmal so hohen Energieinhalt pro Volumen. Das ist nicht nur f\u00fcr den Transport g\u00fcnstig, sondern vor allem f\u00fcr die Speicherung. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eDort, wo es keine Salzkavernen gibt, muss Wasserstoff in Stahltanks gespeichert werden. Aufgrund des hohen Drucks des verdichteten Wasserstoffs m\u00fcssen diese besonders dickwandig sein und sind deshalb um ein Vielfaches teurer als einfache Tanks f\u00fcr Methanol\u201c, erkl\u00e4rt Brown.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Simulation der Energiespeicherung \u00fcber 71 Jahre mit schwankenden Wetterdaten<\/h3>\n\n\n\n

Um all diese \u00dcberlegungen in konkrete Zahlen umsetzen zu k\u00f6nnen, haben sich die Forscher*innen Daten der d\u00e4nischen Energie-Agentur besorgt sowie Wetterdaten der letzten 71 Jahre und damit die von ihnen entwickelte Simulationssoftware PyPSA gef\u00fcttert. Herzst\u00fcck der Analyse ist dabei eine neuartige Turbine zur Stromproduktion, deren besondere Eigenschaften den alternativen Energietr\u00e4ger Methanol wieder ins Spiel bringen k\u00f6nnten. Die sogenannte Allam-Turbine wird bereits in einem Kraftwerk in Texas genutzt. In ihr findet die Verbrennung mit reinem Sauerstoff statt, sodass die Abgase nur aus Wasser und CO2<\/sub>\u00a0bestehen. Dieses kann daher leicht abgeschieden und gespeichert werden, um daraus sp\u00e4ter mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien und Wasserstoff wieder Methanol herzustellen. Dadurch entsteht ein geschlossener CO2<\/sub>-Kreislauf und das Speicherkonzept kann quasi CO2<\/sub>-neutral arbeiten. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eDie Wirtschaftlichkeit kann noch weiter verbessert werden, wenn der bei der Wasserstoffproduktion mit Hilfe von Elektrolyse als Nebenprodukt entstehende Sauerstoff ebenfalls gespeichert wird. Dieser kann dann in der Allam-Turbine f\u00fcr die Verbrennung des Methanols genutzt werden\u201c, sagt Brown.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Ohne Salzkavernen ist Stromspeicherung mit Methanol wirtschaftlicher als mit Wasserstoff<\/h3>\n\n\n\n
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\u201eDa die Allam-Technik noch nicht im gro\u00dfen Stil verwendet wird, sind unsere Preisabsch\u00e4tzungen sehr konservativ. Denn es ist zu erwarten, dass sie mit weiterer Verbreitung wesentlich billiger wird\u201c, erkl\u00e4rt Tom Brown. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Umso erstaunlicher, dass schon unter den jetzigen Voraussetzungen Methanol sehr gut gegen\u00fcber Wasserstoff abschneidet: Kann dieser nicht in Salzkavernen gespeichert werden, sondern ben\u00f6tigt Drucktanks aus Stahl, so ist der Strom mit Methanol als Speichermedium 29 bis 43 Prozent billiger, je nach Wetterbedingungen. Sind Salzkavernen in der N\u00e4he der Wasserstoff-Erzeugung, so hat Wasserstoff die Nase vorn und der Strom mit Methanol als Speichermedium ist 16 bis 20 Prozent teurer. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eWir erwarten, dass mit sinkenden Kosten aufgrund fortschreitender Verbreitung der Allam-Technik diese L\u00fccke auf sechs bis sieben Prozent schrumpft\u201c, erkl\u00e4rt Tom Brown. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Interessant an den Simulationen ist auch, dass die Allam-Turbinen in Deutschland nur f\u00fcr knapp zehn Prozent der ben\u00f6tigten elektrischen Energie aufkommen m\u00fcssten, der Rest k\u00f6nnte immer sofort durch die erneuerbaren Energien beziehungsweise durch kleinere Kurzzeit-Batteriespeicher gedeckt werden.<\/p>\n\n\n\n

Methanol auch als strategische Reserve f\u00fcr Notf\u00e4lle geeignet<\/h3>\n\n\n\n
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\u201eUnsere Studie soll die Verantwortlichen in Politik und Wirtschaft vor allem dazu anregen, weiterhin offen zu sein f\u00fcr die Vor- und Nachteile der verschiedenen Energietr\u00e4ger\u201c, sagt Tom Brown. Weitergehende, auch EU-weite Simulationen seien n\u00f6tig, um Eckdaten f\u00fcr strategische Entscheidungen zu erhalten. \u201eAls Plan B sollte man Methanol auf jeden Fall auf dem Schirm haben. Auch als m\u00f6gliche strategische Reserve f\u00fcr Krisen wie Vulkanausbr\u00fcche mit Beeintr\u00e4chtigung der Sonneneinstrahlung oder Attacken auf die Netzinfrastruktur.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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