Wasserstoff gilt als Schlüsselelement der Energiewende, doch die effiziente und nachhaltige Herstellung stellt nach wie vor eine Herausforderung dar. Genau hier setzt das innovative Forschungsprojekt MEDEA an, das Methan mithilfe einer einzigartigen Plasmacracking-Technologie in Wasserstoff und festen Kohlenstoff (Carbon Black) umwandelt.
Unter der Leitung des Competence Centers für Erneuerbare Energien und EnergieEffizienz (CC4E) der HAW Hamburg arbeiten die Hamburger Energienetze GmbH und die iplas GmbH eng zusammen, um eine klimafreundliche und wirtschaftliche Methode zur Wasserstoffproduktion zu entwickeln.
Was ist Plasmacracking?
Beim Plasmacracking wird Methan durch Mikrowellenplasma in seine Bestandteile zerlegt: Wasserstoff und festen Kohlenstoff. Der Clou: Der Prozess findet komplett ohne Sauerstoff statt, wodurch kein CO2 entsteht. Diese Methode benötigt weniger Energie als herkömmliche Verfahren wie die Dampfreformierung oder Elektrolyse.
Die Technologie punktet mit hoher Flexibilität und Skalierbarkeit. Mehrere Anlagenmodule können kombiniert werden, um die Produktion zu erhöhen. Dank der Mikrowellentechnologie lässt sich der Prozess auch schnell an- und abschalten – ein Vorteil, der bei schwankender Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien besonders wichtig ist.
Die Ziele von MEDEA
Das MEDEA-Projekt verfolgt mehrere Ziele:
- Klimafreundlicher Wasserstoff: Erforschung einer CO2-freien Herstellung von Wasserstoff.
- Energieeffizienz und Prozessstabilität: Analyse des Energieverbrauchs, der Stabilität des Verfahrens und der Eigenschaften des gewonnenen Kohlenstoffs.
- Wirtschaftliche Potenziale: Abschätzung der Marktchancen und Skalierbarkeit der Technologie.
Michael Dammann, Technischer Geschäftsführer der Hamburger Energienetze GmbH, betont:
„Mit MEDEA gewinnen wir wichtige Erkenntnisse über eine vielversprechende Technologie, die schon in wenigen Jahren marktreif sein könnte. Während wir das Hamburger Wasserstoff-Industrie-Netz aufbauen, forschen wir an Lösungen, um Wasserstoff klimafreundlich zu erzeugen.“
Biogas und Negativemissionen: Ein Blick in die Zukunft
Derzeit wird die neue Plasmacracking-Anlage mit konventionellem Erdgas getestet. Doch die Vision reicht weiter: Zukünftig soll Biomethan, das aus organischen Abfällen gewonnen wird, als Rohstoff dienen.
Der besondere Vorteil: Der bei der Methanspaltung entstehende Kohlenstoff kann dauerhaft gespeichert oder deponiert werden. So entstehen negative CO2-Emissionen, die sogar als handelbare CO2-Zertifikate genutzt werden könnten – ein doppelter Gewinn für Klima und Wirtschaft.
Prof. Dr.-Ing. Hans Schäfers vom CC4E erklärt:
„Unsere Technologie erlaubt es, Wasserstoff CO2-negativ zu produzieren. Der geringe Energieverbrauch des Plasmacrackings macht diesen Ansatz besonders vielversprechend.“
Teil der Forschungsinitiative X-Energy
MEDEA ist Teil der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsinitiative X-Energy. Ziel ist es, Technologien zu entwickeln, die schwer vermeidbare Klimagasemissionen kompensieren können – eine zentrale Herausforderung auf dem Weg zur Klimaneutralität.
Allein in Deutschland werden bis 2050 jährlich 40–60 Millionen Tonnen an Negativemissionen benötigt. Das Plasmacracking von Biomethan könnte eine wichtige Rolle dabei spielen, diese Lücke zu schließen und gleichzeitig die Industrie mit klimafreundlichem Wasserstoff zu versorgen.
Fazit: Brückentechnologie mit Potenzial
Das MEDEA-Projekt zeigt eindrucksvoll, wie Innovation und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen können. Die Technologie könnte nicht nur den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft beschleunigen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von CO2-Emissionen leisten.
Durch die Erforschung des Plasmacrackings wird eine Brückentechnologie geschaffen, die die Energiewende aktiv vorantreibt – ein Schritt in eine grünere und nachhaltigere Zukunft.
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