Nach erfolgtem Aufbau der Anlage samt Anbindung an die lokale Infrastruktur am Standort Tiefstack beginne nun der Plasmacracking-Testbetrieb und damit „die zentrale Projektphase”, meldeten die Hamburger Energienetze am Montag (6. Januar). Zunächst wird mit konventionellem Erdgas gearbeitet, später soll Biomethan zum Einsatz kommen. Neben dem Anlagenbetrieb wollen die Projektpartner auch das wirtschaftliche Potenzial des Verfahrens ermitteln und dessen Stabilität, Produktqualität sowie Energie- und CO2-Bilanz untersuchen.
Die Technologie unterscheidet sich deutlich von herkömmlichen Verfahren wie Dampfreformierung oder Elektrolyse. Beim Plasmacracking, auch als „Plasmalyse” bezeichnet, spaltet ein Mikrowellenplasma das Methan in (sogenannten „türkisen“) Wasserstoff und festen Kohlenstoff (Carbon Black). Da der Prozess unter Ausschluss von Sauerstoff abläuft, entsteht kein CO2. Durch die gezielte Energieübertragung der Mikrowellenstrahlung in die Bindungen des Methans benötigt der Prozess laut HNE zudem weniger Energie als etablierte Wasserstoff-Produktionsprozesse.
„Mit unserem Forschungsvorhaben MEDEA und der darin entwickelten Plasmacracking-Anlage kann Wasserstoff aus Biomethan zukünftig unter Abscheidung von Kohlenstoff, also CO2-negativ produziert werden”, erläutert Prof. Dr.-Ing. Hans Schäfers, Leiter des Competence Centers für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz (CC4E) der HAW Hamburg.
Plasmacracking für negative Emissionen
Das Vorhaben ist Teil der Forschungsinitiative X-Energy des Bundesforschungsministeriums. Mittelfristig wollen die Projektpartner hier Biomethan aus organischen Abfällen als Rohstoff einsetzen. Durch die Abscheidung und Einlagerung des entstehenden Kohlenstoffs könnten so negative CO2-Emissionen erzielt werden. Allein für Deutschland werde der Bedarf an Negativemissionen auf 40 bis 60 Millionen Tonnen CO2 geschätzt.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit zum flexiblen An- und Abfahren. Die Technologie lässt sich zudem durch die modulare Zusammenschaltung mehrerer Einheiten skalieren. Das ist gerade vor dem Hintergrund des fluktuierenden Dargebots an erneuerbaren Energien relevant.
„Mit MEDEA knüpfen wir an erfolgreiche Wasserstoff-Kooperationen wie das mySMARTLife-Förderprojekt in Bergedorf an. Erneut steht uns das CC4E mit seiner Kompetenz zur Seite, um wesentliche Erkenntnisse über eine für die entstehende Wasserstoffwirtschaft relevante Zukunftstechnologie zu gewinnen”, sagte Michael Dammann, technischer Geschäftsführer der HNE.
„Während wir das Hamburger Wasserstoff-Industrie-Netz ‚HH-WIN‘ bereits bauen, gewinnen wir so Einblicke in eine klimafreundliche Erzeugungstechnologie, die in ein paar Jahren Marktreife erlangen kann.“
