Sauberer Wasserstoff in großen Mengen

Methanpyrolyse heißt der Prozess, in dem Innovation und Zukunft stecken. Wasserstoff in großen Mengen, leistbar und mit geringen CO₂-Emissionen herzustellen und Kohlenstoff in Hochtechnologie und Landwirtschaft in Anwendung zu bringen, ist das Ziel. DI. Robert Obenaus-­Emler leitet im neuen Forschungszentrum der Montanuniversität Leoben das „Resources Innovation Center“ (RIC) und ist Koordinator des strategischen Kernforschungsbereichs SCoRe A+Hydorgen and Carbon.

In diesem Bereich arbeiten etwa 120 Wissenschafterinnen und Wissenschafter von 26 Organisationseinheiten. Das neu eröffnete Forschungszentrum ist ein Teil des Forschungsbereichs und deckt nur einen kleineren Ausschnitt aller Aktivitäten rund um Wasserstoff und Kohlenstoff ab.

Obenaus-Emler: Wir wurden 2020 von einem Industriekonsortium, bestehend aus mehreren Industriepatinnen in Österreich, gefragt, ob wir nicht Forschungsaktivitäten im Bereich der Herstellung von Wasserstoff durch Methanpyrolyse durchführen können. So hat die Kulmination an unserer Universität begonnen.

Wir haben im kleinen Labormaßstab begonnen und auf bestehende Anlagen zurückgegriffen. Zunächst wurde eine Technologieauswahl für die Herstellung des Wasserstoffs aus Methanpyrolyse getroffen. In weiterer Folge haben wir festgestellt, dass wir das im größerem Maßstab machen wollen und müssen. Dafür haben wir ein Forschungszentrum für Wasserstoff und Kohlenstoff errichtet, in das bis zum Ende des nächsten Jahres 25 Millionen Euro investiert werden.

Wir forschen hier vor Ort an der Herstellung von Wasserstoff aus Methan und zwar in großen Mengen und zu guten Konditionen. Das bedeutet: wirtschaftlich günstig und in großem Maßstab verfügbar. Die Methanpyrolyse ist ein wesentlicher Baustein, der noch für industrielle Maßstäbe zu entwickeln ist. Wir wollen als Universität einen wesentlichen Beitrag leisten, damit der Wasserstoff seine Schlüsselrolle in der Praxis einnehmen kann. Beim Kohlenstoff, der bei der Methanpyrolyse anfällt, geht es hauptsächlich darum, ihn in Produkte umzuwandeln. So versuchen wir, Pellets herzustellen, die direkt in der Landwirtschaft angewendet werden können oder wir versuchen, ihn im Bereich der Hochtechnologie zu etablieren.

Ein wichtiger Punkt ist der CO₂-Fußabdruck bei der Herstellung von Wasserstoff (H₂). Heute wird Wasserstoff durch Dampfreformierung hergestellt. Dieser Prozess hinterlässt einen CO₂-Fußabdruck, der ungefähr bei 10 bis 12 kg CO₂ pro kg H₂ liegt. Heute schon umsetzbar ist die Elektrolyse, wo wir je nach verfügbarer Energie zwischen 0,7 bis 1,8 kg CO₂ pro kg H₂ erzeugen, also deutlich weniger.

Der Nachteil der Elektrolyse ist, dass bei Herstellung sehr viel Energie verbraucht wird. Daher versuchen wir, mit der Methanpyrolyse einen innovativen Beitrag zu leisten. Denn bei der Methanpyrolyse können wir mit der gleichen Menge an verfügbarer erneuerbarer Energie vier- bis fünfmal so viel Wasserstoff mit einem relativ geringen CO₂-Fußabdruck (2–2,5 kg CO₂ pro kg H₂) herstellen. Wir bezeichnen diesen Wasserstoff mit dem Begriff „Low-Carbon Hydrogens“.

Wasserstoff aus der Methanpyrolyse hat also einen geringen CO₂-Fußabdruck, kann in großen Mengen hergestellt werden und ist für industrielle Anwendungen leistbar.

Es hat eine ganz zentrale Bedeutung. Wir sind ein industrielastiges Land, wo die Transformation dieser Industrieprozesse in Zukunft eine Schlüsselrolle spielen kann. Aber nur, wenn Wasserstoff in großen Mengen verfügbar ist und mit entsprechend geringem CO₂-Fußabdruck produziert wird. Wir sind überzeugt, dass die Methanpyrolyse ­eine wichtige Brückentechnologie ist, mit der wir diese Transformation begleiten können.