In letzter Zeit berichtet Ihr aus aktuellem Anlass häufiger über Wasserstoff. Hierzu habe ich in fefes Blog einen sehr interessanten Artikel gefunden. Pyrolyse, bei der am Schluss bei der Erdgas (Methanspaltung) elementarer Kohlenstoff übrig bleibt.
Der wird durch Mikroorganismen nur sehr langsam abgebaut - Quelle im fefe-Artikel und auch das Thünen-Institut hat im Rahmen eines Forschungsprojektes hierzu Untersuchungen durchgeführt. Das folgende kann ich leider nicht mit einer Quelle belegen, da ich nicht mehr weiß woher dieses Wissen stammt: Kohle wirkt sich auch auf Feldern ausgebracht positiv auf den Wasserhaushalt und das dortige Mikrobiom aus.
Somit hätte man eine wesentlich weniger komplexe und kritischere Speicherung von Kohlenstoff (und damit indirekt von CO2), als bei dem Verpressen von CO2 in Böden und gleichzeitig „fast grünen Wasserstoff“
meines Wissens hat der Prozess der Methanspaltung selbst tatsächlich eine sehr gute CO2-Bilanz, wenn man ihn mit erneuerbaren Energien betreibt. Was man dabei immer beachten muss ist, dass das Methan irgendwo her kommen muss. Bzgl. der Förder- und Transportkette von Methan gab es ja im Zusammenhang mit Gaskraftwerken große Kritik, weil dabei viel Methan freigesetzt wird, dass dann eine entsprechend schädliche Klimawirkung hat.
Es gibt dazu ein paper von der Uni Hamburg [1], das die Treibhausgasemissionen verschiedener Wasserstoff-Herstellungsverfahren verglichen hat. Hier eine Übersicht:
Das von dir beschriebene Verfahren ist ganz links zu sehen und ist das zweitbeste – hinter Elektrolyse mit erneuerbaren Energien und unwesentlich besser als SMR mit CO2 Speicherung. Die Emissionen kommen praktisch ausschließlich aus der Kette der Erdgas Förderung und Bereitstellung.
Wenn ich das richtig verstanden habe, wurde für die Emissionen dieser Kette ein weltweiter Mittelwert angesetzt. Grob kann man hier vielleicht 6 kg CO2 pro kg Wasserstoff aus der Grafik ablesen. Bei ca. 140MJ Brennwert von Wasserstoff wären das gut 150g CO2 pro kWh Wasserstoff. Bei der Elektrifizierung über Brennstoffzelle oder GuD Kraftwerk geht dann nochmal mindestens ca. die Hälfte der Energie verloren, so dass wir grob bei einer Größenordnung von 300g CO2 pro kWh Strom landen.
Das ist schon mal deutlich besser, als wenn das Methan direkt verbrannt wird. Ist aber z.B. schlechter als ein Atomkraftwerk (wobei „schlechter“ sich ausschließlich auf die CO2-Bilanz bezieht). Für die Transition könnte es durchaus ein Verfahren sein – man muss die CO2-Bilanz aber im Hinterkopf haben.
Was ist der Vorteil bei der Wasserstoffgewinnung aus Erdgas gegenüber der aus Wasser? Letzteres müssen wir nicht erst durch Pipelines über tausende km heranführen.
Einen Aspekt kann man ganz gut in der Grafik erkennen. Der erste Balken von links ist die Methan Pyrolyse mit Strom aus Erneuerbaren - der zweite mit Strom aus fossilen Brennstoffen. Der fünfte und sechste Balken von links ist die Elektrolyse aus Wasser auch jeweils aus fossilem und erneuerbarem Strom. Aus dem Vergleich der Elektrizitäts-bedingten CO2-Emissionen (orange gestreift) des zweiten und fünften Balkens kann man ganz gut abschätzen, dass für die Elektrolyse mindestens vier mal so viel Strom benötigt wird, wie für die Methan Pyrolyse.
Ein zweiter Punkt sind die Kosten, die für die Pyrolyse deutlich geringer sind. Auch dazu gibt es Angaben im paper. Ob die Kosten noch durch etwas anderes als den Strom signifikant getrieben werden, weiß ich allerdings nicht.
