E-Methanol für Maersk & Co.
Eine Pionier-Produktionsstätte für grünes Methanol startet zum Jahreswechsel auf der jütländischen Geest. Maersk, Lego, Novo Nordisk und Circle K teilen sich den Bio-Alkohol.
In Dänemark, kurz hinter der deutschen Grenze, hat zum Jahreswechsel die erste großtechnische Anlage für E-Methanol die Produktion aufgenommen. Zu den ersten Abnehmern gehören die weltgrößte Reederei Maersk, Lego, der Medizintechnikhersteller Novo Nordisk und der Tankstellenbetreiber Circle K.
Foto: Dierk Jensen
Kassø? Den Ort kennt außer Dänemark-Liebhabern wohl kaum jemand. Doch das wird sich wohl bald ändern. Denn in Kassø, auf der jütländischen Geest, beginnt ein neues Kapitel in der Geschichte umweltfreundlicher Kraftstoffe für die internationale Schifffahrt. Zum Jahreswechsel nimmt dort die weltweit erste kommerzielle Anlage zur Herstellung von E-Methanol (CH3OH) ihre Produktion auf. Dabei kommt der grüne Strom entweder aus dem benachbarten 350 ha großen Freiflächensolarpark oder aus dänischen Windparks. Dass für die grüne Methanolerzeugung notwendige CO2 wird derweil aus einer Biogasanlage bei Tønder bezogen, wo es mittels Aminwäsche vom Biomethan getrennt wird.
Mit Hochdruck ist unter der Regie vom Betreiber European Energy die PtX-Anlage (Power-to-X) gebaut worden. Seit Oktober läuft der Testbetrieb erfolgreich, nun soll nach den Worten von Unternehmenssprecherin Paula Carstensen die reguläre Produktion angefahren werden. „Es ist wie bei der Mondlandung vor mehr als 50 Jahren“, greift Jaime Casasus-Bribian, Projektleiter der European Energy, indes zum Superlativ.
Mitsui übernahm knapp die Hälfte der Investitionen
In der Tat ist das, was in Kassø errichtet worden ist, eine Pioniertat in Sachen grünem Methanol, die die EU mit ihrem Innovation Fonds mit rund 55 Mio. € unterstützt hat. Welche industriepolitische Tragweite das Pionierwerk hat, zeigt allein der Umstand, dass ein industrieller Riese wie der japanische Mischkonzern Mitsui sich große Chancen für die Zukunft zu versprechen scheint. So sind die Japaner mit einem Anteil von 49 % an den millionenschweren Investitionen der Produktionsstätte rund 40 km nördlich der deutsch-dänischen Grenze beteiligt.
Die eigentliche Herausforderung, so Jaime Casasus-Bribian beim Rundgang durch die neue E-Methanolanlage, „ist der Bau von Elektrolyseuren in diesen großen Dimensionen“. Am Standort von Kassø sind am Ende drei 17,5-MW-Elektrolyseure mit Protonen-Austausch-Membran (PEM) von Siemens Energy verbaut worden. Am Standort sollen jährlich rund 6000 t Wasserstoff erzeugt werden. Um diese Menge herzustellen, braucht es große Mengen an grünem Strom. Und zwar konstant verfügbar, also auch in den sogenannten Zeiten der „Dunkelflaute“. So liegt der bisherige Wirkungsgrad eines Elektrolyseurs bei rund 75 %, und es braucht für 1 kg Wasserstoff rund 53 kWh Strom. Wenngleich höhere Effizienzen für die Zukunft erwartet werden, erstaunt es nicht, dass aktuell allein die grüne Strombeschaffung rund 70 % der Erzeugungskosten von E-Methanol ausmacht.
Die meisten Biogasanlagen Dänemarks liefern bereits Biomethan und CO2
Aber das ist bei Weitem nicht die einzige Herausforderung, die sich European Energy in Kassø bei einer angepeilten Jahresproduktion von rund 35.000 t Methanol stellen muss. Ganz abgesehen von dem Aspekt der ständigen Verfügbarkeit von ausreichend Wasser für die Wasserstoffproduktion muss auch immer genügend CO2 aus Biogasanlagen zur Verfügung stehen, um nonstop produzieren zu können. Dies ist zumindest in Dänemark praktisch schon jetzt möglich, weil der weitaus größte Teil aller Biogasanlagen das Rohbiogas schon heute zu Biomethan aufbereitet und daher ein potenziell großes Angebot an CO2 besteht; wenngleich bis dato erst ein Bruchteil davon technisch aufbereitet auch weiter verwertet wird.
In Deutschland sieht es bekanntlich anders aus; hier stockt es im Biomethanmarkt, die gegenwärtigen Preise erlauben keine tragfähigen Geschäftsmodelle. Hinzu kommt, dass illegale Machenschaften auf dem Bio-Kraftstoffsektor und der Skandal um gefälschte CO2-Zertifikate den Biomethanpreis unter Druck gesetzt haben. Dies ist auch der Grund dafür, dass European Energy derzeit keine konkreten E-Methanol-Projekte in Deutschland auf der Agenda hat, wie Simon Schrickel, PtX-Projektentwickler bei European Energy, einräumt.
Wegen hoher Abwärme ist Anschluss ans Fernwärmenetz sinnvoll
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Suche nach einem geeigneten Standort ist auch ein nachhaltiges Wärmekonzept, denn allein bei einer Produktionsmenge von 35.000 t E-Methanol fallen jährlich rund 50 GWh Wärme an. Diese Menge entsteht sowohl durch die Elektrolyse als auch anschließend in einem Reaktor bei relativ hohen Temperaturen und Drücken bei der Synthese von H2 und CO2 zu CH3OH. Kurzum: Das Verfahren frisst Energie, hat Wirkungsverluste, die sich dann in der Abwärme manifestieren. Deshalb wäre eine Anlage ohne direkte Wärmeabnehmer oder Fernwärmenetze auch nicht nachhaltig. Im Fall Kassø ist das Thema gelöst worden: Es gibt es einen direkten Anschluss zur Fernwärme der Stadt Aabenraa.
Zwar ist die E-Methanol-Produktion aufwendig, aber sie kommt eben ohne fossilen Kohlenstoff aus, weil das CO2 aus einer Biogasanlage stammt, deren Input wiederum auf biogenem Kohlenstoff aus Pflanzenresten und Tierexkrementen basiert. Daher fürchten die E-Methanol-Produzenten den Wettbewerb mit anderen PtX-Ansätzen eher nicht.
„Laura Maersk“: Das Containerschiff – hier beim Erstanlauf in Kopenhagen – ist mit einem Methanolantrieb ausgestattet.
Foto: Maersk @Ture
Maersk, Circle K, Lego und Novo Nordisk teilen sich das E-Methanol
Zumal der Absatz ihres Endprodukts langfristig – noch bevor die Investitionsentscheidung fiel – gesichert ist. Denn die erwartete Erzeugungsmenge haben sich vier prominente Kunden schon vor Produktionsstart vertraglich abgesichert: Zuallererst ist die weltweit größte Reederei, Maersk, zu nennen. Sie will ihr mit Methanolantrieb ausgestattetes Containerschiff Laura Maersk mit dem klimaneutralen, grünen Treibstoff von Europe Energy im rund 15 km entfernten Hafen von Aabenraa betanken.
Die drei weiteren Abnehmer sind der Tankstellenbetreiber Circle K, der Spielwarenhersteller Lego und das Pharmaunternehmen Novo Nordisk. Alle vier Unternehmen wollen zur grünen Avantgarde gehören, die den Einstieg in eine nonfossile Wirtschaft jetzt wagt. Dafür zahlen sie einen mehr als zweifach höheren Preis für das „grüne Methanol“, als wenn sie fossil erzeugtes akquirieren würden. Nur zum Vergleich: Es kursieren derzeit rund 60 Mio. t fossil erzeugtes Methanol auf den globalen Märkten.
European Energy plant Anlagen für die Produktion von 100.000 t Methanol pro Jahr
„Die E-Methanol-Produktion braucht langfristige Kontrakte, ansonsten wird, egal wo auf der Welt, nicht in den Bau von entsprechenden Anlagen investiert“, macht Casasus-Bribian klar und verweist überdies auf die noch enge Konkurrenz zum Kraftstoff Bio-LNG, aber auch zu Ammoniak (NH3). Wann Maersk seine „Laura“ in den Hafen von Aabenraa fürs erste Auftanken bugsieren wird, ist zwar noch nicht bekannt, doch stehen die mit E-Methanol betankten Lkw bereit.
Auch wenn noch nicht klar ist, wohin sich die Märkte letzten Endes entwickeln werden, beabsichtigt die European Energy nach ihrem Pionierwerk Kassø den Bau noch größerer Anlagen mit einem Output von 100.000 t E-Methanol pro Jahr. Geplant sind Erzeugungsstätten in Litauen, Spanien, Schweden, in den USA und im dänischen Padborg, unmittelbar nördlich der deutsch-dänischen Grenze in der Nähe von Flensburg. Die Zielsetzungen mit diesen neuen Anlagen sind jedoch nicht ohne Kohlenstoff zu realisieren. Und da sind alle Akteure wieder beim Biogas, bei Biomethan und dem biogenen CO2, die den Kreislauf zur Erzeugung von nachhaltigen Kraftstoffen für den Schwertransportbereich zu schließen vermögen. Kein Zweifel: Die Nachfrage nach CO2 wird in Zeiten des Klimawandels – paradoxerweise – wachsen. Und ganz bestimmt nicht nur nördlich der dänisch-deutschen Grenze.
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