Projekt HyTech: Grüner Wasserstoff aus Abwässern und Biomasse

Grüner Wasserstoff soll künftig eine große Rolle bei der Energieerzeugung spielen. Doch noch ist nicht klar, wie wir die Mengen produzieren können, die wir brauchen. Die FH Münster erforscht in ihrem Projekt HyTech einen recht neuen Ansatz. Sie will grünen Wasserstoff aus Biomasse, Reststoffen und Abwässern herstellen.

Dunkle Fermentation als neues Herstellungsverfahren

Das Verfahren, mit dem die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der FH Münster arbeiten, nennt sich dunkle Fermentation. Dabei werden organische Stoffe von Mikroorganismen unter Abwesenheit von Sauerstoff und Licht vor allem in Wasserstoff und flüchtige organische Säuren umgewandelt. Dunkle Fermentation könnte also eine Möglichkeit sein, Wasserstoff nachhaltig zu produzieren.

Das Forscherteam der FH Münster hat im Vorfeld Abwässer aus der Lebensmittelindustrie untersucht. Besonders günstig für die dunkle Fermentation sind stärke- und zuckerhaltige Abwässer, die sonst ohnehin weitestgehend ungenutzt bleiben würden.

Noch befindet sich das Verfahren in der Entwicklung

Dr. Elmar Brügging von der FH Münster sagte, es gäbe in dem Bereich einen Forschungsrückstand im Vergleich etwa zur Biogasforschung. „Unser Fachbereich forscht seit drei bis vier Jahren daran“, so Brügging. Mit HyTech will man die Erforschung der dunklen Fermentation nun vorantreiben. Die FH Münster betreibt dazu gemeinsam mit Industriepartnern eine Versuchsanlage.

Ziel ist es, die Herstellung von grünem Wasserstoff so stabil und effizient wie möglich zu gestalten und somit das nutzbare Reststoffspektrum zu erweitern. Eine weitere Frage ist, welche zusätzlichen Verfahrensschritte nötig sind, um den grünen Wasserstoff ins Erdgasnetz einzuspeisen, oder ihn für Brennstoffzellen bzw. für die Industrie nutzbar zu machen.

Hilfe aus der Industrie

Bei ihrer Arbeit bekommen die Wissenschaftler Unterstützung von der Berliner Firma BlueMethano GmbH. BlueMethano begleitet die Versuche gasanalytisch und stellt Messtechnik bereit, die das Volumen des erzeugten Wasserstoffs bestimmen. Das Unternehmen will einen Gaszähler entwickeln und bauen, der sich für Wasserstoffgasgemische eignet.

Auch das Kölner Ingenieurbüro EMCEL ist an HyTech beteiligt und berät in wirtschaftlichen Fragen. Das Ingenieurbüro prüft, welche Entwicklungen nötig sind, damit der erzeugte grüne Wasserstoff am Markt besteht. Eine Idee: Firmen könnten aus ihren eigenen Abwässern Energie produzieren und diese selbst nutzen, etwa zum Betanken von Gabelstaplern oder LKW.

Neue Erzeugungswege für grünen Wasserstoff sind dringend notwendig

Die Bundesregierung setzt auf dem Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung stark auf Wasserstoff. Sie sieht die Industrie als wichtigsten Anwendungsbereich, wo Wasserstoff als alternativer Brennstoff Öfen anfeuern könnte oder zusammen mit CO2 als Baustein von Polymeren dabei helfen könnte, die fossile Rohstoffbasis der Chemieindustrie zu ersetzen. Wasserstoff lässt sich auch mittels Brennstoffzellen in Wärme und Strom umwandeln und könnte somit für die Elektromobilität genutzt werden. Im Verkehr lässt er sich mithilfe von CO2 in klimafreundliche Kraftstoffe für LKW, Schiffe und Flugzeuge umwandeln.

Wichtig dabei ist, dass der Wasserstoff wirklich grün ist, bei seiner Erzeugung also kein CO2 anfällt. Normalerweise wird grüner Wasserstoff über Elektrolyse aus erneuerbaren Energien produziert, doch um ihn in ausreichender Menge herzustellen, müssten wir weltweit die Erzeugungskapazitäten massiv ausbauen. Viele Kritiker warnen deshalb, dass Strom allein nicht ausreichen wird, um eine Welt mit wachsender Bevölkerung und wachsendem Energiehunger zu versorgen. Die Bundesregierung setzt als Übergangslösung deshalb auf sogenannten blauen Wasserstoff aus Erdgas. Klimaschützer kritisieren dies allerdings als nicht nachhaltig.

Umso wichtiger sind Projekte wie HyTech, die neue Wege zur nachhaltigen Wasserstofferzeugung untersuchen. „In den nächsten zehn bis 20 Jahren wird es wichtig und erforderlich sein, grünen Wasserstoff zu erzeugen“, betont auch HyTech-Projektingenieur Tobias Weide. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt.

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