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Deutschland möchte Wasserstoff aus russischem Gas herstellen

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Die Deutsche Energie-Agentur (Dena) bezeichnete den Vorschlag russischer Kollegen, im Austrittspunkt der Nord Stream Pipeline eine Pilotanlage zu bauen, als "großartige Idee". Dabei könnte das leichteste Erdgas durch Methan-Pyrolyse erzeugt werden. Es ist geplant, das Gas für Energie und Verkehr zu nutzen. Bekanntlich wird H2 kürzlich in Europa als eines der Instrumente zur Erreichung der CO2-Neutralität angesehen. Laut Wissenschaftlern ist es zunächst notwendig, ein Labor zu errichten und die gesamte technologische Kette auf die sorgfältig zu untersuchen. Andernfalls können sich solche Projekte als unrentabel und unsicher herausstellen.

Diese Aussagen wurden während des Seminars der Arbeitsgruppe für Wasserstoff gemacht, die im Rahmen des russisch-deutschen Rohstoffforums geschaffen wurde. Die Teilnehmer des Treffens versammelten sich online, um die neuesten Ergebnisse der wissenschaftlichen Forschung auf dem Gebiet Steigerung von der Effizienz der Pyrolyse- und Elektrolyseprozesse sowie H2-Transport und Speicherung zu diskutieren und die vielversprechendsten Bereiche der Zusammenarbeit zu planen.

Alexander Ischkow, Leiter der Abteilung für Energieeinsparung und Ökologie im Gazprom Unternehmen, stellte in seiner Rede fest, dass die Farbklassifikationen des ersten Elementes des Periodensystems für einen gewöhnlichen Menschen ziemlich verwirrend sind. Und daher fällt es einem schwierig, die Umweltverträglichkeit vom grünen, blauen, grauen oder braunen Wasserstoff zu untersuchen. Daher begann er seine Präsentation mit statistischen Berechnungen, wobei der CO2-Fußabdruck von Erdgas, das nun über die Nord Stream an die EU geliefert wird, als 100% angenommen wurde.

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"Wenn wir theoretisch (die praktische Möglichkeit, H2 durch das bestehende Gasleitungssystem zu transportieren, wird wissenschaftlich nicht belegt), ins Rohr 10% Wasserstoff hinzufügen würden, verringerten sich die CO2-Emissionen nur um 1-2%, je nachdem, wo die Mischung stattfinden würde. Wenn eine Anlage im Austrittspunkt der Nord Stream gebaut würde und dort Wasserstoff durch Methan-Pyrolyse aus erneuerbaren Quellen gewonnen würde, sänken die Emissionen sofort um 80%. Dieses Produkt würde als blau Wasserstoff klassifiziert und käme dem grünen sehr nahe. Würden wir mit Rücksicht auf die aktuelle Struktur der Energiebilanz die Energie des Netzwerkes für Pyrolyse benutzen, wäre der Wert geringer bzw. 55%. Würden wir die Elektrolysemethode verwenden, wäre der CO2-Fußabdruck aber nicht kleiner. Im Gegenteil würde er sich um das 3,7-fache erhöhen", sagte Alexander Ischkow.

In diesem Zusammenhang schlug er vor, ein Konsortium für den Bau einer Pilotanlage zur Gewinnung von H2 aus Erdgas in Deutschland an der Ostseeküste zu gründen und bei der Umsetzung dieses Projekts die neuesten wissenschaftlichen Entwicklungen anzuwenden, die sowohl in Deutschland als auch in Russland existieren.

"Das ist tatsächlich ein echter Schritt, der den Wunsch beider Seiten zeigt, zusammenzuarbeiten, und die Fähigkeiten bestimmter Technologien demonstriert. Um in den 30er oder 40er Jahren auf ihrer Basis ähnlich große Anlagen zu gründen", sagte Ischkow.

Diese Initiative wurde von den Dena-Vertretern herzlich begrüßt, darunter Hannes Seidl, Leiter der Abteilung Energiesysteme und Energiedienstleistungen, der von deutscher Seite Moderator des Seminars war.

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"Ich denke, das ist eine großartige Idee. Meiner Meinung nach sollte eine solche Anlage jedoch nicht in Greifswald gebaut werden, sondern näher neben dem Verbraucher, denn dort wäre sie wirtschaftlich rentabler", kommentierte Seidl die Initiative vom Gazprom.

Alexander Ischkow erklärte, dass die Verringerung des Transportwegs von Methan zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks beiträgt. Daher wenn die Anlage tief im Inland gebaut würde, würde der Fußabdruck sich geringfügig erhöhen. Wäre ein Kunde jedoch bereit, das gesamte in der Anlage produzierte Wasserstoffvolumen vor Ort zu kaufen, wäre dies möglicherweise die optimale Lösung.

Die meisten Seminarteilnehmer von der russischen Seite verfolgten diese Diskussion mit unverhohlener Überraschung, denn vor kurzem wollten die Deutschen nicht einmal etwas über Pyrolyse hören. Sie betrachteten die Elektrolyse aus erneuerbaren Energiequellen als die einzig akzeptable Option für die Herstellung von H2. Nur so könne eine vollständige Kohlenstoffneutralität erreicht werden.

Jetzt hat sich die Agenda offenbar etwas verändert, und in Deutschland erinnerten sie sich daran, dass es neben dem Umweltschutz auch Wirtschaft gibt. Und sie diktiert ihre strengen Gesetze. Wenn man eine Anlage baut, wo Wasserstoff aus dem Strom gewonnen wird, der anhand von Windgeneratoren oder Sonnenkollektoren erzeugt wurde, und dann H2 als Energiequelle in einem Wärmekraftwerk verwendet, um wieder Strom zu erzeugen (denn es gibt keine solchen verfügbaren Technologien, die es ermöglichen, die aus erneuerbaren Energiequellen gewonnene Energie im industriellen Maßstab zu akkumulieren), steigt erheblich der Selbstkostenpreis von solchem Strom. Und dazu steigen auch die Preise von allen Endverbrauchsgüter, zum Beispiel von Autos.

Diese Situation ist vorteilhaft für die Konkurrenten in anderen Teilen der Welt, beispielsweise in Asien, wo man wenig Verständnis davon hat, was die Europäer beschäftigt. Dies wird auch das Vertrauen der Steuerzahler verspielen, die nicht wollen, dass der Kampf gegen die Umweltverschmutzung ihre Taschen leert und ihren finanziellen Wohlstand beeinträchtigt. Besonders mit Blick auf die Pandemie, die den durchschnittlichen Lebensstandard bereits gesenkt hat. Daran erinnerte sich der Ko-Vorsitzende des russisch-deutschen Rohstoffforums, Rektor der Staatlichen Bergbau-Universität St. Petersburg Wladimir Litwinenko.

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"Heute haben wir angefangen, über die Gewinnung von Wasserstoff durch Methan-Pyrolyse zu sprechen, was auf eine positive Veränderung in unseren Gedanken hinweist. Wir müssen der Gesellschaft zeigen, dass wir wirklich eine gemeinsame Sprache haben wollen und uns darum bemühen, das ist sehr wichtig. Ebenso wichtig ist es, die Ideen nachhaltiger Entwicklung umzusetzen und möglicherweise Technologien einzuführen, die die negativen Auswirkungen auf die Natur verringern können. Aber natürlich nur wenn diese Innovationen sich als effektiv und sicher erweisen und wenn ihre Umsetzung keine unerträgliche Belastung für Unternehmen und Verbraucher darstellt", sagte Wladimir Litwinenko.

Leider ist die Zuverlässigkeit vieler Wasserstoff-Projekte, die derzeit ausführlich diskutiert werden, höchst fraglich. Laut dem Rektor der Bergbau-Universität gibt es weltweit keine Technologien, die die absolut sichere Speicherung und Transport vom äußerst aktiven Gas H2 garantieren würden. Sein Molekül ist so klein, dass es in das Kristallgitter von Stahl eindringen und es daher schnell zerstören kann.

"Wir haben die Verwendung von Wasserstoff in traditionellen Kraftwerken erforscht und sind zu dem eindeutigen Schluss gekommen, dass die Möglichkeiten, Wasserstoff mit Erdgas zu mischen, stark eingeschränkt sind. Dieses Verhältnis soll nicht mehr als 20% zu 80 betragen. Würde dieses Niveau überschritten, würden die Elemente des Kraftwerkes durch den thermodynamischen Effekt zerstört. Aus diesem und anderen Gründen wäre der alltägliche Gebrauch von Wasserstoff im Gegensatz zu Erdgas nicht möglich", sagte der Rektor der Bergbau-Universität St. Petersburg.

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Um die Konjunktur zu ändern, ist es notwendig, die wissenschaftliche Komponente zu stärken, insbesondere um ein Labor zu bauen, wo die gesamte technologische Kette sowie Labore für die Durchführung relevanter Experimente erstellt werden. Andernfalls, so Wladimir Litwinenko, "gäbe es keine Fortschritte." Die aggressive Wirkung von Wasserstoff auf Metalle ist bei weitem nicht das einzige Problem, das gelöst werden muss, bevor man ernsthaft über die Verwendung von Wasserstoff als globale Energieressource diskutiert könnte. Ebenso wichtig ist es beispielsweise, die Sicherheit des Verbrennungsprozesses von Wasserstoff zu erhöhen, der unter bestimmten Bedingungen explodiert.

Es sollte auch berücksichtigt werden, dass die Flammentemperatur beim Wasserstoffbrennen zweitausend Grad erreicht und bei einer Temperatur von mehr als eineinhalb Tausend der Stickstoff in der Luft beginnt, sich mit Sauerstoff zu verbinden, was zur Bildung von thermischen Stickoxiden führt, die für die menschliche Gesundheit schädlich sind. Es ist nicht ganz klar, wie gefährlich diese Stickoxide für die Atemwege sind. Auf diesem Gebiet sollte man noch forschen.

"Wir finanzieren jetzt die relevante Forschung aus eigener Tasche. Aber ein Labor dazu einzurichten können wir uns nicht leisten. Wir sind aber bereit, an einem solchen gemeinsamen Projekt in teilzunehmen, unabhängig davon, wo es umgesetzt wird − in der Bundesrepublik Deutschland oder im Vorort von St. Petersburg. Und wir laden unsere Kollegen ein, eine gründliche Diskussion zu diesem Thema zu führen", sagte Litwinenko.

Молодцов
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Moderator des Seminars von russischer Seite, Assistent des Leiters der Präsidialverwaltung der Russischen Föderation Kirill Molodzow begrüßte herzlich die Idee des Rektors und drückte seine Bereitschaft aus, bei der Suche nach Partnern zu helfen. Auch sein Kollege Hannes Seidl fand diese Initiative sehr relevant.

"Natürlich müssen wir die gesamte Wertschöpfungskette von Anfang an bis zum Verbraucher betrachten. Nur in diesem Fall können wir günstige Bedingungen für intensive Nutzung von Wasserstoff in der Industrie schaffen. Zurzeit gibt es noch viele Fragen, auch technologische. Und wir müssen sie gemeinsam klar und deutlich beantworten", sagte der Dena-Vertreter.

Die Parteien einigten sich darauf, beim nächsten Seminar am 18. März über dieses Projekts ausführlich zu diskutieren.