Wasserstoff spielt bei der Energiewende eine entscheidende Rolle: Er soll Autos umweltschonend zum Fahren bringen, klimafreundliche Produktionsprozesse in der Industrie ermöglichen und Energie speichern. Eine aussichtsreiche Herstellungsvariante ist die Umwandlung von Erdgas oder Biogas in Wasserstoff. Die Montanuni Leoben entwickelt entsprechende Technologien.

Das Konzept der Gewinnung von Wasserstoff aus Methan ist nicht neu. Bereits seit Beginn des 20. Jahrhunderts wird auf dem Gebiet der Methan-Pyrolyse geforscht. Gängige Verfahren wandeln Methan und Wasser unter Hitze in Wasserstoff und Kohlendioxid um. Weil das Kohlendioxid keinen Nutzen hat, wird es in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt so jedoch den globalen Treibhauseffekt.

Geringer Energieaufwand, hohe Ausbeute

Die sogenannte Methan-Pyrolyse wandelt jedoch Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff um. Das Verfahren bietet gegenüber anderen alternativen Erzeugungswegen für erneuerbaren Wasserstoff den geringsten Energieaufwand bei sehr hoher Ausbeute. Die Montanuniversität Leoben entwickelt seit dem Jahr 2020 mit Industriepartnern wie voestalpine Stahl, Primetals Technologies Austria, Wien Energie und RAG Austria Pyrolyse-Technologien, die es ermöglichen sollen, Wasser- und Kohlenstoff CO2-neutral aus einer Hand zu gewinnen, schilderte Rektor Wilfried Eichlseder im Rahmen des Besuches von Ministerin Köstinger an der Montanuniversität.

"Durch die Anwendung verschiedener Pyrolyse-Verfahren wird der Rohstoff Methan emissionsfrei in Wasser- und Kohlenstoff zerlegt. Auf diesem Wege erhält man einerseits den speicherbaren und klimaneutralen Energieträger Wasserstoff und andererseits den wichtigen und derzeit knappen Rohstoff Kohlenstoff", erklärte Peter Moser, der die neutrale Gewinnung von Carbon- und Wasserstoff "aus einer Hand" am "Resources Innovation Center" (RIC) der Montanuni vorantreibt.

Elementarer Kohlenstoff als Nebenprodukt

"Die Metallbad-Pyrolyse von Methan stellt im Vergleich zu alternativen Technologien eine energetisch günstige Möglichkeit zur Herstellung von großen Mengen an Wasserstoff für die Industrie dar, bei der zusätzlich elementarer Kohlenstoff als hochwertiges Produkt anfällt, welcher beispielsweise in der Landwirtschaft oder der Baustoffindustrie zum Einsatz kommen kann", unterstrich Helmut Antrekowitsch vom Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie.

"Krisensicherheit verlangt Rohstoffe. Nicht alle Rohstoffe sind überall unendlich verfügbar, daher ist das Resources Innovation Center der Montanuniversität Leoben eine wichtige Institution, die wir mit drei Millionen Euro in ihrer Arbeit unterstützen", so Ministerin Köstinger. Die Förderung verteilt sich auf die Jahre 2022 bis 2029 mit je 450.000 Euro jährlich.

Das aus der Pyrolyse gewonnene hochwertige Carbon gilt als wertvoller Rohstoff für die nachhaltige Produktion von Baustrukturen, Batterien, Computerchips, Kohlenstofffasern und für die Herstellung carbonbasierter Strukturen und Materialien. Sie finden in zahlreichen Branchen wie der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, Sport- und Freizeitbranche oder Hightechindustrie Verwendung. Eine Modifikationen von Carbon ist dabei Graphen, laut Montanuni ein "zweidimensionaler Zukunftswerkstoff". Dieser ist ultradünn, leicht, stabil und leitend.

Industrieller Maßstab

Im Konsortium will das Methanpyrolyseverfahren in den industriellen Maßstab überführen. Die Montanuni übernimmt die Koordination und Technologieentwicklung. Die Industriepartner liefern die aus ihrem Bereich relevanten Daten für prozessbezogene Parameter sowie die Verwertung der Produkte und sind bei der Planung und Errichtung der Pilotanlage federführend. Wien Energie liefert den Input zur Verwendung des Wasserstoffes im Bereich der Mobilität sowie der Energie- und Wärmebereitstellung. (APA, red, 25.4.2022)