Wasserstoff gilt als Schlüssel für die Energiewende. Doch die Herstellung ist oft energieintensiv und klimaschädlich. Eine neues Verfahren, die Plasmalyse, verspricht jedoch die Produktion von Wasserstoff aus Methan – mit einem bis zu fünfmal geringeren Stromverbrauch und ohne CO2-Emissionen.
Die Energiewende steht vor einer zentralen Herausforderung: Der klimaschonenden Herstellung von Wasserstoff. Er gilt als Schlüsselrohstoff für Industrie, Verkehr und Energiewirtschaft.
Wasserstoff wird derzeit hauptsächlich durch Dampfreformierung von Erdgas oder durch Elektrolyse von Wasser hergestellt. Dafür ist einerseits viel Energie nötig. Andererseits entstehen große Mengen CO2. Das soll sich durch die sogenannte Plasmalyse ändern.
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Wasserstoff aus Methan: Verfahren soll fünfmal weniger Strom verbrauchen
Bei der Plasmalyse handelt es sich um ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Methan. Untersucht wird die Alternative unter anderem am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald. Die Forschung ist Teil der landesweiten Forschungsfabrik Wasserstoff MV.
Im Unterschied zur klassischen Elektrolyse benötigt die Plasmalyse nur rund 20 Prozent der elektrischen Energie. Zusätzlich produziert sie festen Kohlenstoff als verwertbares Nebenprodukt. Dadurch reduziert sich der Ausstoß von Treibhausgasen.
„Damit verbindet [die Plasmalyse] Ressourceneffizienz mit Klimaschutz und eröffnet neue Wertschöpfungsmöglichkeiten für verschiedene Branchen“, schreibt das INP in einer Pressemitteilung. Prof. Dr. Klaus-Dieter Weltmann, wissenschaftlicher Direktor und Vorstandsvorsitzender des INP, erklärt:
Mit unserer neuen Entwicklungsumgebung ermöglichen wir, unter realen Bedingungen Verfahren zu entwickeln, die in Biogasanlagen, Häfen oder mobilen Systemen zur Anwendung kommen sollen. Damit können in Zukunft Wasserstoff und Kohlenstoff effizient, lokal und nutzungsnah für die Energieversorgung bereitgestellt werden.
Auch andere Forschungsgruppen beschäftigten sich bereits seit Längerem mit der klimafreundlichen Methanspaltung. So zum Beispiel das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Auch verschiedene Privatunternehmen bieten entsprechende Technologien zur Spaltung von Methan. In Berlin und Brandenburg laufen bereits mehrere Demonstrationsanlagen, die die Umsetzbarkeit demonstrieren.
Plasmalyse: Wasserstoff aus Methan als zukunftsfähiges Verfahren
Die Forschung am INP Greifswald und die Forschungsfabrik Wasserstoff in Mecklenburg-Vorpommern sollen die Technologie nun weiterentwickeln und in den industriellen Maßstab überführen.
Ziel ist es, die Plasmalyse als Baustein einer klimaneutralen Wasserstoffwirtschaft zu etablieren – vorausgesetzt, der dafür benötigte Strom stammt aus erneuerbaren Quellen. Die Forschungsfabrik Wasserstoff MV ist ein Gemeinschaftsprojekt des INP in Greifswald, des Fraunhofer-Instituts für Großstrukturen in der Produktionstechnik (IGP) und des Leibniz-Instituts für Katalyse (LIKAT).
Ziel des Verbunds ist es, praxistaugliche Technologien für die grüne Wasserstoffwirtschaft zu entwickeln – anwendungsnah, dezentral und sektorenübergreifend. Das Land Mecklenburg-Vorpommern unterstützt den Aufbau der Forschungsfabrik in Greifswald mit mehr als vier Millionen Euro.
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