Methanol gilt als ein idealer Speicher für Wasserstoff. Es wird aus CO₂ und Wasserstoff hergestellt. Allerdings war die Rückumwandlung vom Methanol zum Wasserstoff bislang aufwendig. Üblicherweise sind ein hoher Druck und Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius nötig, um aus dem Methanol wieder Wasserstoff zu gewinnen. Das machte eine allgemeine Anwendung im Rahmen von Energiekonzepten bisher wenig attraktiv.

Einfachere Rückumwandlung

Das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock hat jetzt einen einfachen Weg dafür entwickelt. Dabei werden Windkraft, Elektrolyse und die CO₂-basierte Methanolsynthese sowie die Rückverwandlung des Methanols in H₂ direkt miteinander verbunden. „Eine solche direkte Kopplung hat es bisher noch nicht gegeben“, sagt Projekt-Koordinator Dr. Henrik Junge, Themenleiter am LIKAT. Das Konzept kann die Energiewende auf dem Lande wesentlich beschleunigen: Es erlaubt Unternehmen und Kommunen, sich vom Windkraftaufkommen unabhängig mit „grünem“ Strom zu versorgen.

Speicher für Wasserstoff

So funktioniert Metha-Cycle: Windkrafträder (wahlweise auch Photovoltaik-Anlagen) produzieren Strom. Mit diesem lässt sich via Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff erzeugen, der wiederum mit CO₂ in Methanol umwandelt wird. Methanol, einfachster Vertreter in der Gruppe der Alkohole, fungiert somit als Speicher für Wasserstoff, wie es Chemiker seit langem vorschlagen. „Methanol lässt sich im Unterschied zu Wasserstoff gut handhaben und auch über weite Strecken transportieren“, nennt Junge die Vorteile. Bei Bedarf wird Methanol in H₂ rückverwandelt und direkt im Anschluss in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt.

Im Forschungsverbund Metha-Cycle unter Leitung des LIKAT nutzten die Partner außerdem die Abwärme der Brennstoffzelle, um der Wasserstoff-Rückgewinnung einen Teil der nötigen Reaktionswärme zuzuführen. Die Testanlage der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg hat im Frühjahr mit knapp 500 Stunden Laufzeit die Funktionstüchtigkeit des Konzepts demonstriert. Die Brennstoffzelle, entwickelt vom Zentrum für Brennstoffzellentechnik (ZBT) Duisburg, produzierte kontinuierlich Strom mit einer Leistung bis zu 39 Watt.