de.wedoany.com-Bericht: Eine Studie der Technischen Universität Berlin zeigt, dass ein klimaneutrales europäisches Energiesystem vor allem auf direkter Elektrifizierung aufgebaut werden kann. Für Anwendungen, die sich nur schwer direkt elektrifizieren lassen – etwa Schifffahrt, Teile der Chemieindustrie sowie die Backup-Stromversorgung in Zeiten mit lang anhaltendem Wind- und Sonnenmangel – plädieren die Forscher für Methanol anstelle von Wasserstoff. Dieses sei einfacher zu transportieren, zu speichern und in der Infrastruktur aufzubauen, während die Gesamtsystemkosten nur geringfügig steigen.
Die Studie mit dem Titel „A minimal methanol backstop for high-electrification scenarios" wurde in der Fachzeitschrift Joule veröffentlicht und untersucht, wie Europa seinen Energiebedarf unter klimaneutralen Bedingungen wirtschaftlich decken kann. Die Ergebnisse zeigen, dass heute deutlich mehr Bereiche direkt elektrifiziert werden können als noch vor einigen Jahren – etwa Batterie-elektrische Lkw oder die Wärmeversorgung über Strom.
Damit schrumpft das Anwendungsspektrum für Wasserstoff im Energiesystem erheblich. Chemische Energieträger werden nur dort benötigt, wo direkte Elektrifizierung technisch kaum möglich ist: in der internationalen Schifffahrt, der Luftfahrt, Teilen der Chemieindustrie sowie in Backup-Kraftwerken, die bei lang anhaltendem Wind- und Sonnenmangel die Stromversorgung sichern. In diesen Bereichen werden energiedichte flüssige Kraftstoffe wie Methanol oder Kerosin benötigt – nicht Wasserstoff.
Professor Tom Brown, Leiter der Forschungsgruppe „Digital Transformation in Energy Systems" an der TU Berlin, erklärt, dass Deutschland derzeit ein großes Wasserstoffnetz plane, der künftige Bedarf an Wasserstoff jedoch wahrscheinlich stark überschätzt werde. Der Einsatz von Methanol anstelle von Wasserstoff ermögliche es, die Infrastruktur flexibler an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Wasserstoffmoleküle sind klein und weisen eine geringe Dichte auf, weshalb sie lange Pipelines und unterirdische Speicher benötigen; flüssiges Methanol hingegen lässt sich relativ einfach per Schiff, Bahn, Lkw oder über bestehende Ölpipelines transportieren und in Tanks lagern. Diese Flexibilität erleichtert den Aufbau neuer Infrastruktur und verringert das Risiko kostspieliger Fehlinvestitionen.
Modellrechnungen mit der von der Forschungsgruppe von Tom Brown entwickelten Software PyPSA zeigen, dass ein Energiesystem mit minimalem „Methanol-Backup" nur etwa 2,4 % höhere Gesamtsystemkosten aufweist als ein Szenario, das für Restanwendungen auf Wasserstoff oder Methan setzt. Die Forscher sehen im Methanol geringe Mehrkosten, aber größere Flexibilität – diese geringen Kosten würden durch Vorteile aufgewogen, die im Modell noch nicht vollständig erfasst sind, etwa die flexible Skalierbarkeit der Infrastruktur entsprechend der tatsächlichen Entwicklung und die einfachere Speicherbarkeit des Energieträgers. Das Forschungsteam versteht dieses Ergebnis als Beitrag zur aktuellen energiepolitischen Debatte: Der Ausbau der Elektrifizierung sollte oberste Priorität behalten, während nachhaltig produziertes Methanol dort zum Einsatz kommen sollte, wo Stromlösungen an ihre technischen Grenzen stoßen.
