Geht es um Verkehr, Produktion oder nur die Heizung im eigenen Haus, sind fossile Energieträger noch immer weit verbreitet. Dass das auf Dauer keine Lösung ist, zeigen die aktuellen politischen Schwierigkeiten. Hinzu kommt die Tatsache, dass uns fossile Energieträger nicht immer im gewohnten Maß zur Verfügung stehen werden. Nötig sind daher Alternativen zu Rohstoffen wie Erdgas oder Erdöl.
Eine besonders interessante dieser Alternativen ist grünes Methanol, das sich nachhaltig erzeugen und vergleichsweise sauber verbrauchen lässt. Doch was ist grünes Methanol? Wie erfolgt die Herstellung und welche Potenziale hat der Rohstoff als Energieträger der Zukunft?
Die Themen im Überblick
Grünes Methanol: Flüssiger Rohstoff aus regenerativen Quellen
Methanol ist eine der weltweit am meisten produzierten Chemikalien. Die farblose und leicht flüchtige Flüssigkeit kommt als Ausgangsstoff technischer Prozesse zum Einsatz. Sie lässt sich als Energieträger nutzen und zuverlässig aus fossilen Energieträgern herstellen. Ausgangsstoffe sind dabei zum Beispiel Kohle, Erdgas oder Erdöl. Eine bekannte Alternative ist die Methanolherstellung aus Biomasse, bei der sogenanntes Biomethanol entsteht.
Grünes Methanol unterscheidet sich davon grundlegend. Denn es lässt sich mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom herstellen. Auf diese Weise entsteht ein nachhaltiger Energieträger, der sich klimaschonend produzieren und vergleichsweise sauber nutzen lässt. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Eigenschaften im Überblick:
| Kriterien | Eigenschaften |
|---|---|
| Name | Grünes Methanol (auch Methylalkohol, Carbinol, Holzgeist, MeOH, S-747, Hydroxymethan, Methyl Alcohol) |
| Summenformel | CH3OH oder CH4O |
| Erscheinung | farblose Flüssigkeit mit alkoholischem Geruch |
| Dichte | 0,79 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | – 98 °C |
| Siedepunkt | 65 °C |
| Zündtemperatur | 6,0 bis 36,5 Vol.-% |
| Zündfähiges Gemisch | 450 °C |
| Gefahrstoffkennzeichnung | H: 225‐301+311+331‐370 P: 210‐233‐280‐301+310‐303+361+353‐304+340+311 |
Einsatz des Energieträgers in verschiedensten Bereichen
Grünes Methanol hat in puncto Klimaschutz große Potenziale. Denn es kann fossil hergestelltes in verschiedensten Bereichen ersetzen. So zum Beispiel in der Chemie- und Pharmaindustrie oder im Transportbereich. Die folgende Übersicht zeigt die wichtigsten Einsatzgebiete:
- Ausgangsstoff zahlreicher Produkte: Grünes Methanol lässt sich zu Formaldehyd umwandeln, welches die Herstellung von Sperrholz, Klebstoff, Dämmung und anderer Stoffe ermöglicht.
- Produktion chemischer Grundstoffe: Mit dem Rohstoff lassen sich wichtige chemische Verbindungen wie Essigsäure oder Ameisenaldehyd herstellen.
- Herstellung von Haushaltsmitteln: Auch im Haushalt findet der Rohstoff eine Verwendung. Hier ist er Ausgangsstoff für Wasch- und Desinfektionsmittel.
- Transport und Mobilität: Als Zuschlag zu verschiedenen Kraftstoffen oder Ersatzkraftstoff findet grünes Methanol auch im Sektor Mobilität viele Abnehmer.
Laut “International Renewable Energy Agency” (IRENA) wurden im Jahr 2021 weltweit ca. 98 Millionen Tonnen Methanol hergestellt, davon allerdings nur rund 200.000 Tonnen als grünes Methanol. Das entspricht etwa 0,2 Prozent.
Etwa zwei Drittel davon wurden in der chemischen Industrie verbraucht. Das zeigt, dass der Rohstoff im Sektor Mobilität noch eine untergeordnete Rolle spielt. Geht es um den Schwerlast- oder Schiffsverkehr, könnte sich das in Zukunft jedoch ändern.
Grünes Methanol: Herstellung aus Wind- und Wasserkraft möglich
Während die konventionelle Methanolherstellung nach wie vor auf Kohle, Gas oder Öl aus fossilen Quellen setzt, lässt sich grünes Methanol nachhaltig produzieren. Möglich ist das durch die Reaktion von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid.
Wasserstoffproduktion aus Anlagen für Wind-, Wasser- und Solarkraft
Um grünes Methanol herstellen zu können, ist erst einmal Wasserstoff erforderlich. Dabei handelt es sich um ein energiereiches Gas, das sich aus Erneuerbare-Energien-Anlagen gewinnen lässt. Möglich ist das durch die Wasserelektrolyse mit überschüssigem Strom aus Wasser-, Wind- und Solarkraftwerken. Während das dafür nötige Wasser reichlich vorhanden ist, verbraucht die Stromproduktion keine zusätzlichen Rohstoffe. Der Prozess, bei dem neben Wasserstoff auch Sauerstoff entsteht, kommt also ohne schädliche Emissionen aus. Er ist nachhaltig und schadet dem Klima nicht.
Kohlenstoffdioxid als Abfallprodukt technischer Prozesse und Anlagen
Neben der Bereitstellung von Wasserstoff erfüllt auch die Kohlenstoffproduktion hohe Anforderungen an die Nachhaltigkeit. Denn das Treibhausgas lässt sich in Größenordnungen aus anderen Anlagen und Prozessen gewinnen. So zum Beispiel aus Biogasanlagen, Gäranlagen, chemischen und petrochemischen Komplexen, Zementwerken oder Stahlwerken. Bei den zuletzt genannten Beispielen stammt der Rohstoff zur Methanherstellung unter anderem aus Rauch- und Abgasen, mit denen er sonst in die Atmosphäre gelangt wäre. Es handelt sich dabei um ein Carbon-Capture-and-Use-Verfahren (CCU), das sich durchaus positiv auf die Klimabilanz anderer Prozesse auswirkt.
Aber: Ganz grün ist die CO2-Gewinnung durch CCU jedoch nicht. Denn die grundlegenden Prozesse in Kraftwerken und anderen chemischen Anlagen basieren zumeist auf fossilen Rohstoffen. Experten sehen darin also eher eine Übergangslösung.
Praxisbeispiel: Nachhaltiges Methanol aus Deutschlands grüner Mitte
Wasserstoff aus Erneuerbare-Energien-Anlagen und CO2 aus der Industrie: All das ist in vielen Industriegebieten vorhanden. So auch im sachsen-anhaltinischen Leuna, wo ein großer Energiekonzern aktuell eine Testanlage errichtet. Der Konzern, der am gleichen Standort jährlich etwa 700.000 Tonnen konventionelles Methanol produziert, will damit die Technik testen, verbessern und so einen Baustein für eine nachhaltige Zukunft liefern.
Eignet sich grünes Methanol als nachhaltiger Rohstoff der Zukunft?
Ob als Kraftstoff in Pkws, Lkws sowie Schiffen, als Ausgangsstoff industrieller Prozesse oder als Energiespeicher für Wind- und Solarkraft: Grünes Methanol eignet sich für zahlreiche Anwendungen. Es lässt sich nachhaltig herstellen, sauberer verarbeiten, einfach transportieren und so als Ersatzstoff für fossile Energieträger nutzen. All diese Vorteile zeigen, wie groß das Potenzial des Rohstoffs ist. Um dieses voll ausschöpfen zu können, sind jedoch einige Fragen zu klären.
Woher kommt CO2, wenn weite Teile der Wirtschaft regenerativ arbeiten?
Eine der wichtigsten: Woher kommt in Zukunft das Kohlendioxid für die Methanolherstellung? Während Unternehmen CCU-Verfahren heute zu Recht als besonders günstig vorstellen, stehen diese auf lange Sicht nicht mehr zur Verfügung. Und zwar dann, wenn viele Bereiche unserer Wirtschaft auf erneuerbare Energien umgestellt sind. Als Alternative bleibt Biomasse, die jedoch für andere Prozesse entscheidend ist – so zum Beispiel die Produktion von Nahrungsmitteln.
Woher kommt Wasserstoff für die grüne Methanolherstellung im großen Stil?
Wichtig ist auch die Frage nach der Wasserstoffproduktion. Das Gas ist Ausgangsstoff für grünes Methanol und Produkt der Wasserelektrolyse mit regenerativ erzeugtem Strom. Letzterer ist hierzulande aber kaum in ausreichenden Mengen produzierbar, was langfristig belastbare Alternativen nötig macht. Ein Beispiel dafür sind Energie-Partnerschaften mit sonnenreichen Staaten, die jedoch nicht zu politischen Abhängigkeiten führen dürfen.
FAQ: Häufige Fragen und Antworten zur Methanolherstellung
Was ist grünes Methanol und was zeichnet es aus?
Grünes Methanol ist eine klare Flüssigkeit mit alkoholischem Geruch. Sie enthält viel Energie und hat günstige chemische Eigenschaften. Das Besondere an dem Rohstoff ist, dass er sich aus Wasserstoff und CO2 regenerativ sowie klimaneutral herstellen lässt. Er kommt in vielen Bereichen zum Einsatz und kann konventionelle Energieträger ersetzen. Auf diese Weise ist es möglich, fossile Rohstoffe zu schonen und CO2-Emissionen zu reduzieren.
In welchen Bereichen kommt grünes Methanol zum Einsatz?
Die größten Methanolmengen kommen heute in der Industrie zum Einsatz. Hier dienen sie als Rohstoff für Formaldehyd, um Sperrholz, Klebstoff, Dämmung und andere Stoffe herstellen zu können. Weitere Einsatzbereiche finden sich in der Chemie- sowie Pharmaindustrie. Relevant ist grünes Methanol zudem auch als Kraftstoff – etwa für Lastkraftwagen oder große Schiffe.
Welche Vorteile bietet die Verwendung des Rohstoffs?
Der größte Vorteil liegt im Ersatz fossiler Rohstoffe. Grünes Methanol lässt sich regenerativ gewinnen und nutzen, um aus Rauch- und Abgasen abgespaltenes CO2 zu verarbeiten. Auf diese Weise treten weniger Klimagase in die Atmosphäre ein. Das begünstigt den Klimaschutz und wirkt der globalen Erwärmung entgegen.
Welche Herausforderungen sind am Markt zu bewältigen?
Um grünes Methanol in Größenordnungen auf dem Markt zu etablieren, sind enorme Produktionsmengen nötig. Diese setzen zum einen viel Wasserstoff, zum anderen aber auch viel CO2 voraus. Grüner Wasserstoff lässt sich hierzulande kaum in ausreichendem Maße produzieren, was wiederum Energiepartnerschaften mit anderen Staaten erforderlich macht. Kohlendioxid ist heute noch als Abfallprodukt der Industrie verfügbar. Mit der Umstellung auf erneuerbare Energien ändert sich aber auch das in Zukunft. Auf lange Sicht sind daher CO2-Quellen zu finden, deren Nutzung keine negativen Auswirkungen auf andere Bereiche oder Prozesse zur Folge hat.
