Ein ostdeutsches Forschungsprojekt will die Erzeugung von Wasserstoff klimaneutraler gestalten. Die Aufspaltung von Methan soll Strom und CO₂ einsparen.

Greifswald – Wasserstoff gilt im deutschen Energiesystem als zentraler Baustein für die Zukunft: Er lässt sich effizient speichern, potenziell emissionsfrei erzeugen und in Strom-, Wärme-, Mobilitäts- und Industriesektoren einsetzen. Doch noch immer verbraucht die Elektrolyse von Wasserstoff, also die elektrochemische Zerlegung von Wasser in der Herstellung, enorme Mengen an Strom. Ein vom Land gefördertes Forschungsprojekt setzt mit der neuen Methode der Plasmalyse genau hier an.

Wasserstoff aus Methan: Wie Forscher mit Plasmalyse die Probleme klassischer Elektrolyse umgehen wollen

Am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) der landesweiten Forschungsfabrik Wasserstoff MV arbeiten Forschende an einem Verfahren zur Wasserstoffgewinnung aus Methan, das rund ein Fünftel weniger Strom verbrauchen soll als die herkömmliche Elektrolyse. Das Verfahren nennt sich Plasmalyse und spaltet Methan in Wasserstoff und Kohlenstoff auf. Im Gegensatz zur klassischen Verbrennung gelangt kein CO₂ in die Atmosphäre, da der Kohlenstoff fest bleibt. Somit kann dieser als wertvoller Rohstoff etwa für Carbon-Bauteile, in Kunststoffen oder für Batterien verwendet werden. Im besten Fall wird das Methan aus Biogas oder anderen klimaneutralen Quellen entnommen, sodass der Prozess dafür sorgt, dass noch weniger CO₂ in der Luft verbleibt – Experten sprechen von einer CO₂-Senke.

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Laut INP ist das Verfahren deutlich weniger energieintensiv als die Wasserstoffgewinnung per Elektrolyse mit erneuerbarem Strom, bei der Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird – und könnte somit ein Schlüssel für eine klimaneutrale Energieversorgung und Industrie sein, insbesondere zur Herstellung großer Mengen grünen Wasserstoffs. Derzeit reicht die verfügbare Menge an erneuerbaren Energien nicht aus, um etwa Industrie und Wirtschaft ausreichend und kostengünstig zu versorgen.

Von der Biogasanlage bis aufs Schiff: Plasmalyse punktet mit flexiblen Einsatzorten

Aktuell liegt der Wasserstoffverbrauch in Deutschland bei etwa 55 bis 60 Terawattstunden jährlich – vor allem in Form von grauem Wasserstoff aus Erdgas. Bis 2030 will Deutschland diesen Bedarf durch 40 bis 75 Terawattstunden grünen Wasserstoff ersetzen. Das entspräche in etwa dem jährlichen Stromverbrauch von gut einem Zehntel des deutschen Strombedarfs.

Ein weiterer Vorteil der Plasmalyse ist laut INP die flexible Nutzung: Das Verfahren ermöglicht neben der Entnahme von Methan aus Erdgas oder Biogasanlagen auch die Anwendung bei Flüssigerdgasanlagen (LNG-Anlagen). So könnte die Aufspaltung in Wasserstoff und Kohlenstoff auch direkt an Bord der Schiffe vollzogen werden. Das Potenzial des Projekts hat längst auch das Land Mecklenburg-Vorpommern entdeckt und fördert das Vorhaben mit vier Millionen Euro aus EU-Fonds. MV-Wirtschaftsminister Wolfgang Blank (parteilos) attestierte der Technologie das Potenzial, „die Wasserstofferzeugung effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten“. An der Forschungsfabrik Wasserstoff MV sind das INP in Greifswald, das Fraunhofer IGP und das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock beteiligt.

Technologieoffen in die Zukunft: Warum Reiche das Verfahren in ihre Bundesstrategie einbinden könnte

Ob das Verfahren künftig in der Breite eingesetzt wird, hängt nicht nur von technischen Fortschritten, sondern auch von politischen Weichenstellungen ab. Bundeswirtschaftsministerin Katherine Reiche (CDU) setzt auf einen technologieoffenen Kurs in der Energiepolitik: Neben grünem Wasserstoff will sie auch auf Importe, internationale Wasserstoffnetze und Verfahren wie blauen Wasserstoff oder CO₂-Abscheidung setzen – mit dem Ziel, die Transformation wirtschaftlich tragfähig und international anschlussfähig zu gestalten. Das oberste Ziel lautet laut der CDU-Bundestagsfraktion, dass ein klimafreundlicher Energiemix entstehe: „Entscheidend ist nicht, wie Wasserstoff produziert wird, sondern wie viel CO₂ am Ende eingespart wird“, heißt es in einem Beitrag zu Reiches Energiepolitik auf der Webseite der Fraktion.

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