03. September 2019

Methanol 3.0: Green value chains as an opportunity for more sustainable shipping

Bei einer vom Maritimen Cluster Norddeutschland und GreenShipping Niedersachsen, in Kooperation mit der BDO Arbicon GmbH & Co. KG sowie der embeteco GmbH & Co. KG ausgerichteten Fachveranstaltung, wurde das neue Netzwerk den ca. 70 Teilnehmerinnen und Teilnehmern vorgestellt. Darüber hinaus war die wirtschaftliche Herstellung von (grünem) Methanol als Brennstoff für die Schifffahrt ein zentrales Thema.

Wirtschaft und Forschung arbeiten gemeinsam an Lösungen
Das ZIM-Netzwerk Green Meth soll die technischen Voraussetzungen für die Nutzung von Methanol als alternativer Brennstoff für kleinere Schiffe in der Küstenschifffahrt und für küstennah operierende Arbeitsschiffe entlang der Wertschöpfungskette „Well-to-wake“ schaffen. Insbesondere im Small-Scale-Bereich ergibt sich ein erhöhter Forschungs- und Entwicklungsbedarf, da überzeugende Lösungen für die Nutzung von alternativen Brennstoffen auf kleineren Schiffseinheiten fehlen. Weitere Informationen zu den Netzwerkpartnern und zu den Zielen des Netzwerkes finden Sie unter www.green-meth.de

Das ZIM-Netzwerk wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Methanol ist eine sehr gute Alternative für kleinere Schiffe
Henning Edlerherr, MCN e. V. und Knut Gerdes, Geschäftsführer der EMS Maritime Offshore GmbH, machten im einführenden Vortrag deutlich, warum der Einsatz von Methanol als alternativer Brennstoff für bestimmte Schiffstypen wie z.B. Offshore-Schiffe aufgrund der technischen Gegebenheiten Sinn ergibt. Eine Umrüstung auf LNG ist aufgrund des Platzbedarfes und der Formgebung des isolierten Tanks in diesem Fall in den engen Rümpfen schwierig, sodass ein flüssiger Brennstoff hier große Vorteile aufweist. In der Offshore-Windindustrie ist allerdings der Kostendruck hoch, sodass hier der Einsatz von alternativen Brennstoffen noch wenig verbreitet ist. Methanol ist als Brennstoff für kleinere Fähr- und Passagierschiffe gut geeignet. Darüber hinaus sind vielfältige Einsatzmöglichkeiten auf Arbeitsschiffen und -booten wie zum Beispiel Peilschiffen und kleineren Schwimmbaggern, Schleppern, Inselversorgern und Küstenmotorschiffen denkbar.

Bei der Betrachtung der Umweltbilanz jedes alternativen Brennstoffes ist immer die gesamte Wertschöpfungskette zu betrachten. Methanol lässt sich unter Zuführung von CO2 und/oder CO mit Wasserstoff aus z.B. Windstrom oder Geothermie, aber auch aus Synthesegas (industriell hergestelltes Gasgemisch, welches zu großen Teilen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht) regenerativ, regional und dezentral produzieren. Synthesegas kann mit Hilfe der Ultrahochtemperatur-Hydrolyse u.a. aus Abfällen, Klärschlamm oder sogar Gülle hergestellt werden.

Dr. Jürgen Sorgenfrei von der NBS Northern Business School zeigte auf, dass Methanol als Brennstoff der Zukunft auch für die Welthandelsflotte ein großes Potenzial aufweist. Der größte Nachteil des Brennstoffs – die geringe Energiedichte – wird durch die unkomplizierte Nutzung vorhandener Infrastruktur und die Vorteile in der Logistik aufgehoben. Dennoch sind aktuell synthetische Brennstoffe bei der heutigen Preisstruktur der fossilen Brennstoffe noch nicht konkurrenzfähig.

Grünes Methanol könnte wirtschaftlich aus Abfällen, Klärschlamm oder sogar Gülle gewonnen werden
Eine studentische Projektgruppe der Jade Hochschule hat sich unter der Leitung von Prof. Barbara Brucke und der Schirmherrschaft des MCN mit den Herstellungs- und Logistikkosten für regenerativ produziertes Methanol aus Synthesegas für den Einsatz in maritimen Anwendungen eingehend beschäftigt. Die Ergebnisse sind insofern vielversprechend, da eine Produktion von maritimen Brennstoffen dezentral in der Nähe der Abnehmer stattfinden könnte. Die „Rohstoffe“ Abfall, Klärschlamm oder Gülle sind dort vorhanden, wo sie gebraucht werden. In Wilhelmshaven könnte ein geeigneter Standort für eine Ultrahochtemperatur-Hydrolyse-Anlage sein, da hier ein Entsorgungszentrum und eine Kläranlage in unmittelbarer Hafennähe vorhanden sind. Zudem könnte theoretisch zusätzliches CO2 aus den dort vorhandenen Kohlekraftwerken dem Synthesegas zugeführt werden. Die Logistikkosten für die Verteilung des gewonnenen Brennstoffes entlang der Küste sind sehr gering, insbesondere im Vergleich zum Transport von LNG oder Wasserstoff.

Die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnung sind vielversprechend. Es sind allerdings die noch recht hohen Kosten für die Methanol-Synthese bislang nicht in die Berechnung eingeflossen. Da davon ausgegangen wurde, dass für die Entsorgung keine Gebühren erhoben werden, ist davon auszugehen, dass dennoch verhältnismäßig kostengünstig grünes Methanol produziert werden könnte. In der Realität wird der Zulieferer von „Problemabfällen“ für die Entsorgung nämlich bezahlen müssen. Hier müssten im Einzelfall für jedes Projekt detailliertere Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchgeführt werden.

Im Anschluss stellte Thies von Appen von der Firma EXOY Green Systems GmbH das benannte Verfahren der Ultrahochtemperatur-Hydrolyse (UHTH) als Möglichkeit der Synthesegasherstellung ausführlich vor. Die Möglichkeit, in einem zweiten Schritt aus dem Synthesegas Wasserstoff oder Methanol als Brennstoff herzustellen, wird von dem Unternehmen als sehr interessant angesehen. Das Maritime Cluster Norddeutschland beabsichtigt, ein bundesländerübergreifendes Projekt zu dem Thema Methanol-Herstellung aus Abfällen zu initiieren.

Großtechnische Methanol-Herstellung aus Elektrolyse-Wasserstoff ist noch sehr teuer
Dr. Jens Schmidt von der DOW in Stade zeigte auf, welche Möglichkeiten es für die Produktion von Methanol in der Chemieindustrie gibt. Der „Grundstoff“ für die Methanol-Produktion ist Wasserstoff. Heute wird Wasserstoff zu 90 % mittels Dampfreformierung aus Erdgas oder Biomasse gewonnen. Bei der Herstellung aus Erdgas werden ca. 5,5 Tonnen CO2 pro Tonne hergestellten Wasserstoffs frei, was die Gewinnung von Wasserstoff aus Erdgas zur Nutzung als Brennstoff nicht sinnvoll erscheinen lässt, da in diesem Fall die direkte Verwendung des Erdgases zielführender ist…

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