Energiewende. Grünes Methanol gilt als wichtiger Schlüssel für die Dekarbonisierung des Energiesektors. Ein mit 100 Millionen gefördertes Projekt und ein ehrgeiziger Plan sollen die Technologie vorantreiben. Allen Anstrengungen zum Trotz sind auch im Vorjahr die weltweiten Treibhausgas-Emissionen gestiegen, wie der Bericht zum „Global Carbon Budget 2025“ zeigt: Demnach hat der CO2-Ausstoß aus fossilen Brennstoffen im Vorjahr mit etwa 38,1 Milliarden Tonnen einen neuen Rekordwert erreicht.
Als eine der Geheimwaffen für den Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energien wird neben Ammoniak und Wasserstoff immer öfter Methanol genannt. Jahrzehntelang vorrangig als Grundstoff in der (chemischen) Industrie verwendet, wird es nun auch als umweltfreundliche Treibstoffalternative, etwa beim Antrieb von Schiffen, gehandelt. Denn das auch als Methylalkohol, Holzgeist oder Carbinol bekannte Wasserstoffderivat kann mit zahlreichen Vorteilen punkten: Methanol hat, bezogen auf das Volumen, eine fünffach höhere Energiedichte als Wasserstoff. Es ist bei Normaltemperatur flüssig, lässt sich in Behältern fast unbegrenzt speichern, kann über alle herkömmlichen Transportwege und -systeme wie Pipelines, Tankschiffe oder Lkw verteilt und in Brennstoffzellen direkt oder über eine Methanolreformierung verstromt werden. Dazu verbrennt es sauber und kann sogar in einem geschlossenen Kreislauf verbrannt werden.

Projekt in Hallein gestartet

Die Kehrseite der Medaille ist allerdings die Tatsache, dass der überwiegende Teil des Methanols aus fossilen Quellen, meist Kohle, gewonnen wird. „Um die CO2-Bilanz zu verbessern, muss Kohle beispielsweise durch Biomasse, am besten durch Reststoffe, Astholz oder Sägeabfälle, ersetzt werden“, sagt Robert Obenaus-Emler, Leiter des Resources Innovation Center (RIC) an der Montanuni Leoben. Diesen Weg gehen aktuell der Verbund und die Bioraffinerie AustroCel Hallein: Im Rahmen des Projekts Hydrogen Derivative Hallein (HyDi) wird spätestens bis 2030 in Hallein eine Elektrolyseanlage mit einer Kapazität von 20 MW für die Herstellung von rund 2600 Tonnen Wasserstoff pro Jahr errichtet. Dieser wird im Anschluss mit biogenem CO2, das in der Bioethanol-Produktion sowie bei der Biogasaufbereitung anfällt, zu klimaneutralem e-Methanol weiterverarbeitet. Durch das Projekt, das im Rahmen des österreichischen Wasserstoff-Förderungsgesetzes mit 100 Millionen Euro gefördert wird, können jährlich bis zu 20.000 Tonnen CO2-Emissionen, ungefähr der Ausstoß von 11.000 PKW pro Jahr, eingespart werden.

„Auf diese Weise kann man grundsätzlich auch in großem Maßstab grünes Methanol herstellen“, sagt Obenaus-Emler. Dabei gäbe es jedoch zwei Herausforderungen: „Biomasse ist derzeit bei der Wärmeerzeugung als Alternative zu fossilen Energieträgern weit verbreitet. Ein steigender Bedarf zur Herstellung von Methanol könnte zu Verdrängungseffekten führen“, sagt der Wissenschaftler. Darüber hinaus sei der Bedarf an erneuerbarem Strom für die Elektrolyse hoch, das würde die Skalierbarkeit ebenfalls erschweren. Er sei dennoch davon überzeugt, dass grünes Methanol in Zukunft einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten werde. „Aber allein wird es uns nicht retten“, sagt Obenaus-Emler.

Solar-Methanol in der Wüste

Um das Strom-Problem zu lösen und damit die Herstellung leistbaren Methanols zu ermöglichen, setzt die 1996 gegründete deutsch-österreichische Obrist Group auf riesige Solarparks, die so genannten Gigaplants. In den rund 280 Quadratkilometer Parks sollen jeweils knapp vier Millionen Tonnen Methanol im Jahr hergestellt werden. „Mit 2700 Gigaplants könnten fossile Energieträger unseren Berechnungen zufolge weltweit vollständig ersetzt werden“, sagt Thorsten Rixmann, Chief Marketing Officer der Obrist Group. Errichtet werden sollen diese in südlichen Wüstengebieten, die Suche nach Investoren läuft. „Dort kostet Solarstrom weniger als einen Cent pro Kilowattstunde. Damit kann Methanol um zirka 30 Cent pro Liter hergestellt werden“, so Rixmann.

Dafür hat das auf Innovationen für globale, nachhaltige und CO2-senkende Energiekonzepte fokussierte Unternehmen im Bereich Direct-Air-Capture (DAC) ein eigenes Verfahren entwickelt und will dieses zur industriellen Serienreife bringen. Dabei werden der Umgebungsluft CO2 und Wasser entzogen, mittels Solarenergie zunächst in Wasserstoff und danach mithilfe des gewonnenen CO2 in Methanol umgewandelt. Das funktioniert bereits bei zehn Prozent Luftfeuchtigkeit.

Wie aus dem klimaschädlichen Kohlendioxid wertvolles Methanol entsteht, damit beschäftigen sich noch weitere Forschungseinrichtungen. So hat unter anderem die TU Wien vor vier Jahren ein chemisches Verfahren entwickelt, das auf Katalysatoren auf Basis von Schwefel und Molybdän basiert.

Von Ursula Rischanek

Die Presse