Das Desertec-Projekt in der Sahara war einst der Hoffnungstr\u00e4ger deutscher Energiekonzerne. Gestorben ist es nicht \u2013 im Gegenteil: Es k\u00f6nnte bei der Erzeugung von Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen.<\/p>\n
Das 2016 in Betrieb genommene Noor-Kraftwerk im marokkanischen Ouarzazarte ist das gr\u00f6\u00dfte Sonnenenergieprojekt der Welt. Ein fr\u00fcheres Vorhaben, bei dem ebenfalls riesige Solarkomplexe in die W\u00fcste gestellt werden sollten, scheiterte: Das Desertec-Projekt sah in den 2000er Jahren vor, dass Photovoltaik-Anlagen die Energieversorgung von Teilen Europas mithilfe eines gigantischen Stromnetzes \u00fcbernehmen. Doch schnell war klar, dass Nordafrika und der Nahe Osten den Strom brauchen, um ihren steigenden Eigenbedarf zu decken.<\/p>\n
Europa k\u00f6nnte in Nordafrika aber mit einem anderen Konzept ins Spiel kommen: dem Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft. Die Idee einiger Wissenschaftler ist, das Gas mithilfe erneuerbaren Stroms in einer verbesserten Elektrolyse-Reaktion herzustellen. Die sonnenreichen W\u00fcsten Nordafrikas und des Nahen Ostens b\u00f6ten daf\u00fcr besonders gute Bedingungen. Hier produzieren Photovoltaik-Module (PV) inzwischen Gr\u00fcnstrom zu Preisen von 2 Cent pro Kilowattstunde.<\/p>\n
Solarkraftwerk Noor in Marokko
\nProjekte wie das Solarkraftwerk Noor im marokkanischen Ouarzazarte mit 570 Megawatt
\nsollten urspr\u00fcnglich das R\u00fcckgrat des Desertec-Vorhabens sein. Foto: ACWA Power<\/p>\n
\u201eWeil die Produktion damit im Vergleich mit Energie aus fossilen Rohstoffen wettbewerbsf\u00e4hig ist, schie\u00dfen Erneuerbaren-Projekte in der W\u00fcste wie Pilze aus dem Boden\u201c, sagt Paul van Son, Landesvorsitzender f\u00fcr die Region Nordafrika und Naher Osten (MENA) sowie die T\u00fcrkei bei der RWE-Tochter Innogy. Sollte zun\u00e4chst der Export von Strom im Vordergrund stehen, dann sei der stoffliche Energieaustausch \u00fcber Wasserstoff eine weitere \u00dcbertragungsform nach Europa.<\/p>\n
500 \u00d6koenergie-Projekte umgesetzt<\/p>\n
Van Son hatte einst die Desertec Industrial Initiative (Dii) in Dubai aufgebaut. Deren Aufgabe war es, einen regulatorischen und juristischen Rahmen f\u00fcr das W\u00fcstenstromprojekt zu schaffen. Zudem sollten Studien angefertigt und ein Rollout-Plan entwickelt werden. Nach Dii-Angaben wurden in der Region in den Jahren bis 2017 etwa 500 \u00d6koenergie-Projekte umgesetzt.<\/p>\n
Wasserstoff aus der W\u00fcste k\u00f6nnte auch ein Ausgangsprodukt f\u00fcr die Methanol-Wirtschaft sein. Bereits Anfang des vergangenen Jahrzehnts entwickelte der Chemie-Nobelpreistr\u00e4ger George Olah an der Universit\u00e4t Los Angeles entsprechende Verarbeitungskonzepte wesentlich weiter.<\/p>\n
Methanol-Herstellung k\u00f6nnte Energiewende anschieben<\/p>\n
Die Umwandlung von Wasserstoff in Methanol k\u00f6nnte ein Baustein sein, um die Energiewende in Deutschland voranzutreiben. Zwar geht der Ausbau der erneuerbaren Energien voran, doch hinkt die Sektorenkopplung durch sogenannte Power-to-X-Technologien \u00e4hnlich wie der Netzausbau hinterher. Der einfache Alkohol kann aus Wasserstoff und Kohlendioxid gewonnen werden, speichert Energie in einer fl\u00fcssigen, leicht zu lagernden Form und kann Verbrennungsmotoren antreiben. Bereits heute enth\u00e4lt Benzin einen Methanol-Anteil von drei Prozent.<\/p>\n
Bei fortschreitender technischer Entwicklung w\u00e4re eine Methanol-Produktion in Nordafrika und im Nahen Osten eine interessante Option. Umfassend erforscht werden soll dies mit den \u201eKopernikus-Projekten zur Energiewende\u201c. Sie sind auf zehn Jahre angelegt, das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung f\u00f6rdert sie mit 400 Millionen Euro.\u00a0 \u201eNoch hapert es an der Effizienz der Prozesse\u201c, sagt Ferdi Sch\u00fcth, Direktor am Max-Planck-Institut f\u00fcr Kohlenforschung in M\u00fclheim. Denn bislang wird der zur Methanol-Herstellung n\u00f6tige Wasserstoff in Europa aus Erdgas produziert, die Produktionskosten liegen bei etwa einem Euro pro Kilogramm. Im Handel ist Wasserstoff erheblich teurer, da er in Druckgasflaschen abgef\u00fcllt und transportiert werden muss. Dieser Wasserstoff hat einen Energiegehalt von etwa 33 Kilowattstunden (kWh) pro Kilogramm \u2013 das ist etwa dreimal soviel Energie, wie sie bei der Verbrennung eines Kilogramms Roh\u00f6l frei w\u00fcrde.<\/p>\n
Kosten in Dimensionen wie bei Erdgas-Produktion<\/p>\n
Bei 100-prozentiger Effizienz w\u00fcrde eine Elektrolyse-Anlage dementsprechend 33 kWh Energie brauchen, um ein Kilo Wasserstoff zu produzieren, kalkuliert der Chemiker. Allerdings haben Wasserstoff-Elektrolyseure, abh\u00e4ngig von der genauen Konfiguration, momentan nur einen Wirkungsgrad von 75 Prozent. Dennoch: bei einem Elektrizit\u00e4tspreis von 2 Cent pro Kilowattstunde k\u00e4men die Kosten der Wasserstoffproduktion per Elektrolyse in \u00e4hnliche Dimensionen wie die der Produktion aus Erdgas, wobei die Anlagenkosten dabei noch nicht ber\u00fccksichtigt sind.<\/p>\n
Eine weitere Voraussetzung f\u00fcr eine effiziente Methanol-Produktion ist die Verf\u00fcgbarkeit des Ausgangsstoffes Kohlendioxid in hoher Konzentration. Nach den Vorstellungen des Stahlkonzerns Thyssen-Krupp soll es m\u00f6glich werden, dabei Hochofen-Prozesse einzubringen. Beim Hochofenprozess wird fl\u00fcssiges Roheisen durch die Umsetzung von Eisenerzen, meistens Oxiden, in einem kontinuierlichen Reduktions-Schmelzprozess umgewandelt. Die Steinkohle dient dabei als Reduktionsmittel, weshalb gro\u00dfe Mengen Kohlendioxid frei werden.<\/p>\n
Neue Chancen f\u00fcr Solarthermie<\/p>\n
Neue Chancen sehen Experten mit Blick auf die Wasserstoffgewinnung auch f\u00fcr die anfangs zur Stromproduktion in der W\u00fcste vorgeschlagenen solarthermischen CSP-Kraftwerke. Dabei wird Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln so stark konzentriert, dass daraus hei\u00dfer Dampf erzeugt werden kann, der wiederum Strom produziert. \u201eZur Steigerung der Effizienz bei der Wasserstoffproduktion sind Hochtemperatur-Elektrolysen geeignet\u201c, sagt Robert Pitz-Paal vom Institut f\u00fcr Solarforschung vom Deutschen Zentrums f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR).<\/p>\n
Die Kombination von Photovoltaik-Anlagen und CSP-Kraftwerken mit thermischen Speichern erm\u00f6glicht es, Solarstrom kosteng\u00fcnstig rund um die Uhr bereitzustellen. Dadurch w\u00fcrden die vergleichsweise teuren Elektrolyseure besser ausgelastet. \u201eZudem kann die CSP-Anlage auch die W\u00e4rmeenergie f\u00fcr eine Hochtemperatur-Elektrolyse des Wassers liefern\u201c, sagt Pitz-Paal.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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