Der VzDI hat in Zug in der Schweiz eine Methan-Pyrolyse-Anlage in Betrieb genommen. Die Anlage steht auf dem Gelände des Tech Clusters Zug in einem Gebäude des Hausgeräteherstellers V-Zug. Das Kernstück bildet ein Mikrowellen-Reaktor, der Methan aus Bio- oder Erdgas in gasförmigen Wasserstoff und festen Kohlenstoff aufspaltet. Den so produzierten Wasserstoff bezeichnet man als türkisen Wasserstoff. Die Methan-Pyrolyse kommt ohne Wassereinsatz aus und verursacht keine CO₂-Emissionen.
Die Pilotanlage produziert jährlich 22 Tonnen Wasserstoff. Damit soll sie rund 240 Tonnen CO₂ pro Jahr einsparen. Zusätzlich entstehen jährlich etwa 66 Tonnen festen Kohlenstoffs, die als Ressource weiterverwendet werden können. Von Beginn an soll die Anlage mit erneuerbarem Methan betrieben werden, um negative CO₂-Emissionen zu erzielen.
Verwendung der Ressourcen
V-Zug will den produzierten Wasserstoff für den Hochenergieprozess der Emaillierung nutzen. Die Anlage läuft nur während dieser Produktionsphasen. Andreas Bittig, Gesamtprojektleiter des VZDI, erklärte, dass die Anlage direkt dann nötigen Brennstoff liefert. Anschließend wird sie wieder abgeschaltet. Die Anlage produziert derzeit noch nicht ausreichend Wasserstoff für den vollständigen Emaillierungsprozess. Die Steigerung der Kapazität gehört zu den Zielen des Projekts. Ab 2027 soll V-Zug mit Wasserstoff aus der Anlage beliefert werden.
Erst sei geplant gewesen, Transportfahrzeuge mit dem so produzierten Wasserstoff zu betanken. Die Idee wurde jedoch verworfen, da Brennstoffzellenfahrzeuge Wasserstoff mit einem Reinheitsgrad von nahezu 100 Prozent erfordern. Die Produktion von hochreinem Wasserstoff ist mit der Methan-Pyrolyse jedoch derzeit nicht rentabel.
Pro Stunde erzeugt die Anlage einen Kubikmeter Kohlenstoff in Pulverform mit einem Gewicht von etwa 30 Kilogramm. Drei VZDI-Mitgliedsfirmen – Avag, Sika und Holcim – haben bereits Interesse an der Abnahme signalisiert. Der Kohlenstoff findet Verwendung in Asphalt, Klebstoff und Fahrzeugreifen. Laufende Versuche untersuchen die Beimischung zu Beton, um dessen Nachhaltigkeit und Dauerhaftigkeit zu verbessern.
Learning Factory für weitere Forschung geplant
Dem 2022 gegründeten Non-Profit-Verein VzDI gehören die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) sowie 16 Unternehmen an. Zu den Mitgliedern zählen Accelleron, Siemens, Sika, Sulzer, WWZ, Tech Cluster Zug, V-Zug und Metall Zug. Der Kanton Zug fungiert als Förderpartner und steuerte 1,72 Millionen Franken bei. Für das Projekt wurden über acht Millionen Franken von den Partnern finanziert. Bisher wurden drei Millionen Franken ausgegeben, zusätzlich flossen Eigenleistungen in mindestens gleicher Höhe ein. Jedes Vereinsmitglied und der Kanton Zug trugen ihren Teil bei.
Die Anlage dient als Industriedemonstrator und soll das Verfahren bis 2030 zur Marktreife bringen. Die Anlage muss noch kompakter gebaut und für andere Mitgliedsunternehmen reproduzierbar gemacht werden.
Auch BASF und ExxonMobil wollen die Technologie der Methan-Pyrolyse zur Marktreife bringen. Die beiden Konzerne haben dafür Ende 2025 eine Entwicklungsvereinbarung unterzeichnet. Die Partner planen auch den Bau einer Demonstrationsanlage in Texas.
Der VzDI plant die Eröffnung einer Learning Factory auf dem Areal des Tech Clusters Zug. Dort sollen Experten der Empa, der ETH und verschiedener Unternehmen gemeinsam forschen und experimentieren.
