Techno-ökonomische und ökologische Untersuchung verschiedener Produktionskonzepte zur Erzeugung von „grünem“ Methanol.

Kontakt: Stefan Bube, M. Sc.

Mit einer jährlichen Produktion von ca. 100 Mt gehört Methanol zu einer der meistproduzierten Basischemikalien weltweit. Die konventionelle Erzeugung erfolgt dabei über die Methanol-Synthese und basiert heute noch nahezu ausschließlich auf dem Einsatz fossiler Ressourcen wie Erdgas und Kohle. Da Methanol insbesondere in der chemischen Industrie nicht nur energetisch, sondern auch stofflich genutzt wird, ist eine Substitution des fossilen Methanols durch alternative ggf. kohlenstofffreie Alternativen nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Eine Defossilierung der Methanol-Produktion und der damit verbundenen Folgeprodukte im Sinne des Klimaschutzes ist daher weitestgehend nur durch eine nicht-fossile Produktion, basierend auf erneuerbaren Energien und Ressourcen möglich. Dieses potenziell nachhaltige Methanol wird auch allgemein als „grünes“ Methanol bezeichnet. Mögliche Produktionspfade basieren dabei vorwiegend auf der Nutzung von Biomasse (Bio-Methanol), erneuerbarem Strom und CO2 (E-Methanol) oder deren Kombination (Bio-e-Methanol).

Abbildung: Schematische Darstellung ausgewählter Konversionspfade und Teiltechnologien zur regenerativen Methanolproduktion. (Hilfsstoffe und Nebenprodukte vernachlässig; Abbildung beinhaltet nur Hauptkonversionsschritte)

 

Die Entwicklung und Untersuchung derartiger Produktionskonzepte hat dabei das Ziel einer multikriteriellen Bewertung der Bereitstellungspfade, mit der Fokussierung auf technischen und ökonomischen Aspekten. Die Betrachtungen umfassen dabei u. a. die Prozesskonzeptionierung, die Prozesssimulation, die Prozessoptimierung sowie die Analyse technischer und ökonomischer Aspekte. Darüber hinaus werden die Prozesspfade über die jeweiligen spezifischen THG-Emissionen der Produkte ökologisch eingeordnet und bewertet.


Die zuvor genannten Themenschwerpunkte werden zum Teil in den Projekten „HyMol-FTK“ (Fördermittelgeber: PIER Hamburg SEED FUND) und „PBGtM“ (Fördermittelgeber: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz) bearbeitet.