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Montag • 11:30
4.10.2004
Wasserstoff aus Braunkohle
Von Carl-Josef Kutzbach

Braunkohle hat den Ruf eine besonders dreckige Form fossiler Energie zu sein. Aber es gibt sie in Europa in großen Mengen. Deshalb fördert die EU ein Projekt mit knapp 1,9 Millionen Euro, dass aus der dreckigen Braunkohle sauberen Wasserstoff machen soll. Die Koordination der europaweiten Forschung sitzt in Stuttgart.

Weil Wasserstoff sehr umweltfreundlich genutzt werden kann, gilt er als der ideale Energieträger der Zukunft, sei es für Brennstoffzellen zur Stromerzeugung, oder als Treibstoff für Verbrennungsmotoren etwa im Auto. Er soll die fossilen Energieträger Kohle, Öl, Gas oder Uran ablösen. Die Technik ist aber noch nicht so weit erklärt Dr. Thomas Weimer:

Der Nachteil am Wasserstoff ist, dass wenn man den jetzt regenerativ aus Biomasse, Wind, Wasser, Erdwärme herstellt, dann wird man sozusagen einfach nicht genügend Ressourcen in kurzer Zeit bereit stellen können, um diesen Wasserstoff zu erzeugen. Also war die Grundidee des ganzen Prozesse: Wir Versuchen jetzt ein Konversionsverfahren von der "dreckigen" Kohle zum "sauberen" Wasserstoff zu machen.

Angefangen hat es mit der Doktorarbeit. Thomas Weimer arbeitet damals an einem Projekt mit, bei dem es darum ging Kohlendioxid aus der Luft heraus zu holen. Er fand, dass Kalk sich dafür eignet. Das erinnerte ihn an Versuche von 1937, als man aus Kohle Benzin machen wollte. Ihn interessierte jedoch der in der Kohle enthaltene Wasserstoff, den er mit dem Kalk vom Kohlendioxid trennt. In seinem Ingenieurbüro in Sindelfingen entwickelte er die Technik zum Patent. Die Kohle wird so erhitzt, dass sie zum Gas wird. Dabei reagiert sie mit Wasserdampf.

Braunkohle speziell wurde deshalb ausgewählt, weil sie Energetische sehr gut geeignet ist für die Prozessidee. Aber sie hat einen zweiten Vorteil: Sie bring das Wasser schon mit. Sie hat etwa 50 Gewichtsprozent Wasser in Rohform, das man normalerweise versuchen kann durch Trocknung rauszuholen. Das ist aber ein zusätzlicher energetische Aufwand. Ham wir gar nicht nötig, wir brauchen das Wasser eh.

Zudem enthalten die Kohlenmoleküle noch Wasserstoff, so dass das neue Verfahren eine sehr hohe Ausbeute verspricht. Der Nachteil des Verfahrens ist, dass der eingesetzte Kalk das Kohlendioxid, kurz CO2 bindet. Will man den Kalkstein noch mal verwenden, dann kann man das CO2 herausholen, aber es entsteht die Frage: Wohin mit dem CO2?

Wenn wir mit diesem Prozess einen wesentlichen Anteil der Energieversorgung auf Wasserstoff umstellen würden, dann gäbe es natürlich gigantische Mengen an CO2 . Also es gibt kein chemisches Verfahren, keinen Prozess in dem dieses CO2 sozusagen verbraucht werden könnte. Das einzige wo man sehr große Mengen benötigen würde, wäre das so genannte Enhanced Oil Recovery in der Nordsee.

Wenn man nämlich in Öllagerstätten CO2 hinein presst, dann kann man dadurch mehr Öl herausholen und wird nebenbei das CO2 los. Es gibt außerdem weltweit mehrere Forschungsprojekte, um das unerwünschte Kohlendioxid loszuwerden. Im Grund stammt es aus den Wäldern, die im Laufe von Millionen Jahren zu Kohle wurden.
Trotz dieser Schwierigkeiten lohnt sich das Verfahren aus anderen Gründen:

Ich hab einen sehr hohen Wasserstoffgehalt. Ich hab ne leicht exotherme Reaktion, also ich brauch keine zusätzliche Wärme zuführen während des Prozesses. Und ich hab noch ne simultane Schwefelentfernung was ja auch unter Umweltgesichtspunkten sehr kritisch ist in der Kohle.

Soweit die Idee. Am Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen der Universität Stuttgart wird die europaweite Forschung koordiniert und das Verfahren selbst erprobt, berichtet Dr. Roland Berger:

Wir haben einen kleinen Reaktor - von der Leistung bewegt sich der im Bereich 30-50 KW. Und dort in einer Wirbelschicht führen wir eben die Reaktionen herbei und untersuchen dann das Ergebnis, die entstehende Gase, die Feststoffe usw. um diesen Kernprozess zu optimieren.

Also etwa die richtige Temperatur zu finden, oder die chemischen Reaktion so zu steuern, dass möglichst wenig Abfall entsteht. Bisher sind die Versuche recht viel versprechend. Aber es sind noch viele Problem zu lösen. Der Erfinder Thomas Weimer:

Und wenn man dann das alles geschafft hat, dann ist es vielleicht schon so, dass man mit dem Prozess sehr viel Geld verdienen kann, zumindest solange die Ölpreise so hoch sind.

Der hohe Ölpreis hat also durchaus auch gute Seiten. Allerdings ist das Verfahren nicht als Dauerlösung gedacht, sondern um billige Energie aus Braunkohle und Zeit zu gewinnen, bis erneuerbare Rohstoffe in der nötigen Menge verfügbar sind.
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