TU Berlin-Studie zum minimalen Methanol-Backup in Europa; 2,4% Mehrkosten, mehr Flexibilität

Energiewende: Erst elektrifizieren – und für den Rest Methanol statt Wasserstoff

Ein klimaneutrales Energiesystem in Europa könnte nach einer Studie der TU Berlin weitgehend auf direkter Elektrifizierung basieren. Für die wenigen Anwendungen, die sich auch künftig nicht sinnvoll elektrifizieren lassen – etwa in der Schifffahrt , Teilen der Chemieindustrie oder zur Absicherung langer Dunkelflauten –, sprechen sich die Forschenden dafür aus, statt auf Wasserstoff verstärkt auf Methanol zu setzen. Nach ihren Berechnungen wären die Gesamtsystemkosten nur geringfügig höher, während Methanol deutliche Vorteile bei Transport, Speicherung und Infrastruktur bietet.

Aus biogenen Reststoffen und erneuerbarem Wasserstoff entsteht Methanol – ein klimafreundlicher, leicht transportier- und speicherbarer Kohlenstoffträger für die verbleibenden Anwendungen, die sich nicht direkt elektrifizieren lassen.

Die Studie „A minimal methanol backstop for high-electrification scenarios“, die im Fachmagazin Joule erschienen ist, untersucht, wie sich Europa kosteneffizient klimaneutral mit Energie versorgen kann. Das Ergebnis: Anders als noch vor wenigen Jahren angenommen, lassen sich inzwischen deutlich mehr Bereiche direkt elektrifizieren– etwa durch batterieelektrische Lastwagen oder elektrische Lösungen für die Wärmebereitstellung.

Damit fallen viele Anwendungsfälle für Wasserstoff weg. Chemische Energieträger werden damit nur noch dort benötigt, wo eine direkte Elektrifizierung technisch kaum möglich ist – also zum Beispiel in der internationalen Schifffahrt, im Flugverkehr, bei Teilen der chemischen Industrie sowie in Backup-Kraftwerken, die während längerer Dunkelflauten die Stromversorgung absichern. In diesen Bereichen werden eher flüssige Brennstoffe wie Methanol oder Kerosin mit hoher Energiedichte benötigt als Wasserstoff.

Methanol-Infrastruktur lässt sich flexibler aufbauen

„Derzeit wird in Deutschland ein großes Wasserstoffnetz geplant“, sagt Prof. Dr. Tom Brown, Leiter des Fachgebiets „Digitale Transformation in Energiesystemen“ an der TU Berlin. „Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Nachfrage nach Wasserstoff in der Zukunft hierbei deutlich überschätzt wurde. Mit Methanol statt Wasserstoff könnte man die Infrastruktur wesentlich flexibler an die tatsächliche Nachfrage anpassen.“ Denn während Wasserstoff wegen seiner kleinen Molekülgröße und seiner geringen Dichte lange Pipelines und unterirdische Speicher erfordert, lässt sich flüssiges Methanol mit vergleichsweise geringem Aufwand per Schiff, Bahn, Lkw oder in alten Öl- Pipelines transportieren und in Tanks lagern. Nach Einschätzung von Tom Brown und seinem Team macht diese Flexibilität den Aufbau einer neuen Infrastruktur deutlich einfacher und verringert das Risiko kostspieliger Fehlinvestitionen.

Geringe Mehrkosten von Methanol – dafür mehr Flexibilität

Die Modellrechnungen, die mit Hilfe der von Tom Browns Forschungsgruppe entwickelten Software „PyPSA“ durchgeführt wurden, zeigen, dass ein Energiesystem mit einem minimalen „Methanol-Backup“ lediglich rund 2,4 Prozent höhere Gesamtsystemkosten verursacht als ein Szenario, das für die verbleibenden Anwendungen auf Wasserstoff oder Methan setzt. Nach Ansicht der Forschenden werden diese geringen Mehrkosten jedoch durch Vorteile ausgeglichen, die sich in den Modellen bislang nur teilweise abbilden lassen – etwa den flexibleren Ausbau der Infrastruktur, der sich je nach Entwicklung anpassen lässt, und die einfachere Speicherung des Energieträgers. Die Forschenden sehen ihre Ergebnisse auch als Beitrag zur aktuellen energiepolitischen Debatte. Aus ihrer Sicht sollte der Ausbau der Elektrifizierung weiterhin höchste Priorität haben. Nachhaltig erzeugtes Methanol sollte dort eine wichtige Rolle übernehmen, wo elektrische Lösungen an technische Grenzen stoßen.

Chemieindustrie sucht Lösungen für morgen

ChemCologne startet zweite Runde der Open-Innovation-Plattform ChemTelligence

Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft

Forschende beobachten chemische Veränderungen Atom für Atom

Studie liefert Ansatz für die Echtzeit-Beobachtung elektronischer Dynamiken und Molekülschwingungen

Mit 3D-druckbarem Material lassen sich der Körper heilen, bessere Roboter bauen und wichtige Mineralien zurückgewinnen

Ein Netzwerk aus Milliarden winziger Wassertröpfchen kann innerhalb weniger Minuten große, gewebeähnliche Materialien bilden und eröffnet damit neue Möglichkeiten in einer Vielzahl von Bereichen

Biosensor weist Nanokunststoffe im Wasser innerhalb weniger Minuten nach

Peptidbasierter Biosensor ermöglicht den direkten Nachweis von Polystyrol-Nanopartikeln

Das tragbare Pflaster vibriert, wenn es Gefahren in der Umgebung erkennt

In gefangenen Ionen entdeckte langlebige metastabile Zustände eröffnen neue Möglichkeiten für Quantencomputer und Atomuhren

Sind Gasturbinen bereit für die Wasserstoffwirtschaft?

Ein internationales Forschungsteam zeigt, wie sich Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen auf Superlegierungen auf Nickelbasis auswirkt

Komplexe Simulationen: Neue Erkenntnisse zum Protonentransport in Wasser

Forschungsteam simuliert Bewegungen eines wässrigen Protons in allen quantenmechanischen Details

KAIST entwickelt eine hochpräzise Prüftechnologie zur Verhinderung von Bränden in Batterien von Elektrofahrzeugen

Aufklärung des mikroskopischen Lithium-Ionen-Transports in Festkörperelektrolyten für Batterien der nächsten Generation

Neue Probenumgebung erlaubt Einblick in thermokatalytische Prozesse

„Diese Entwicklung ist ein bedeutender Meilenstein, insbesondere für weiche Röntgenstrahlung…"

Molekulare Katalysatoren könnten dazu beitragen, das Potenzial von Lithium-Schwefel-Batterien voll auszuschöpfen

Wie Katalysatoren an Batterieoberflächen oder in Elektrolyten die Schwefelumwandlung beschleunigen und als Leitfaden für die Entwicklung von Energiespeichern der nächsten Generation dienen können

Gängiger Kunststoffzusatz macht dehnbare OLED-Displays heller und elastischer

Forschungsergebnisse zeigen, dass ein alltäglicher Weichmacher die Effizienz und Dehnbarkeit von lichtemittierenden Polymerfolien steigern kann

KAIST entwickelt eine molekulare Plattform zur selektiven Steuerung von Sauerstoffreaktionswegen

Wissenschaftspreis der Stadt Ulm für Professorin Birgit Esser

Klaus-Grohe-Preis 2026 erstmals an zwei Forscher

Edward Tate und Nicolas Winssinger teilen sich die mit 75.000 Euro dotierte Auszeichnung für medizinische Chemie

Neue Rohstoffbasis für die Chemieindustrie

Studie analysiert Forschungsbedarf auf dem Weg zur defossilisierten Grundstoffchemie

Die Natur als Vorbild für nachhaltige Wasserstoffspeicher

Bioinspirierte LOHC-Systeme: RWTH Aachen und HI ERN entwickeln neues Konzept

Neue Lösungen für das PFAS-Problem

Forschungsteam entwickelt Methoden zum Abbau von Ewigkeitschemikalien

Dünger aus der Nachbarschaft – wo sich lokale Ammoniakfabriken lohnen

Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang

Mit dem Absenden des Formulars willigen Sie ein, dass Ihnen die LUMITOS AG den oder die oben ausgewählten Newsletter per E-Mail zusendet. Ihre Daten werden nicht an Dritte weitergegeben. Die Speicherung und Verarbeitung Ihrer Daten durch die LUMITOS AG erfolgt auf Basis unserer Datenschutzerklärung . LUMITOS darf Sie zum Zwecke der Werbung oder der Markt- und Meinungsforschung per E-Mail kontaktieren. Ihre Einwilligung können Sie jederzeit ohne Angabe von Gründen gegenüber der LUMITOS AG, Ernst-Augustin-Str. 2, 12489 Berlin oder per E-Mail unter widerruf@lumitos.com mit Wirkung für die Zukunft widerrufen. Zudem ist in jeder E-Mail ein Link zur Abbestellung des entsprechenden Newsletters enthalten.

Material gewinnt Wasser aus der Luft – und kühlt effizienter als heutige Systeme

Szenarien für eine neue „Eisenzeit“: Eisen ergänzt Wasserstoff als Energieträger

Studie zeigt Potenzial von Eisenpulver für Langzeitenergiespeicherung, Energietransport und die Nutzung bestehender Kraftwerksinfrastruktur im Energiesystem der Zukunft

Industriepilot bestätigt: Oxyle zerstört C3-PFAS zu mehr als 99,9 Prozent – Leistungsgrundlage für Full-Scale-System

Oxyle hat seine PFAS-Zerstörungslösung erfolgreich direkt bei einem Industriekunden vor Ort validiert und damit die Praxistauglichkeit der Technologie für den großtechnischen Einsatz belegt

BASF verkauft Coatings-Sparte an Carlyle für 7,7 Milliarden Euro

Eine 40-Prozent-Beteiligung am neuen Unternehmen Surventis behält der Konzern

Effizienter Weg zur klimaneutralen Kraftstoffproduktion

INERATEC und Zeopore treiben Hydrocracking-Technologie der nächsten Generation für CO₂-neutrale Kraftstoffe und Chemikalien voran

Forschungserfolg auf dem Weg zum neuem Reserve-Antibiotikum

Chemikern ist erstmals die Synthese des hochwirksamen Naturstoffs Neosorangicin A gelungen

Zwei Spezialchemieunternehmen bündeln ihre Kräfte

Solstice Advanced Materials übernimmt Element Solutions für 14,5 Milliarden Dollar

Fusion statt Kohle und Stahl: Proxima Fusion könnte das Fundament für ein neues Wirtschaftswunder legen

Europas Fusions-Champion wird erwachsen: Proxima Fusion sichert sich 411 Millionen Euro für Alpha, seinen Nettoenergie-Demonstrator

Effiziente Erzeugung von solarem Wasserstoff durch direkte Kopplung von Vierfachsolarzellen und Elektrolysezellen

Fraunhofer ISE sucht Investoren für Ausgründung

Westfalen verlagert Wachstum nach Europa

Wasserstoff: Frankreich zeigt, wie es gehen kann

Weitere News von unseren anderen Portalen

Sind Zuckerersatzstoffe schädlich für die Darmgesundheit und den Stoffwechsel?

Studie untersucht die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse, die auf einen Zusammenhang zwischen kalorienfreien Süßstoffen und der Blutzuckerkontrolle hindeuten

KI entwirft den idealen Burger – in Sachen Geschmack, Gesundheit und Umwelt

In einem Blinddegustationstest schlug der von KI entwickelte Burger einen beliebten Fast-Food-Burger.

ABB Robotics und Roche bringen Physical AI in klinische Labore

Zusammenarbeit ebnet den Weg für eine neue Generation digital vernetzter Labore mit intelligenter Robotik und effizienteren Arbeitsabläufen

Hundenasen und KI liefern neue Hinweise auf Long COVID

Was Hunde erschnüffeln, kann Massenspektrometrie sichtbar machen

Länderübergreifender Ausbruch von Infektionen mit Salmonella Stanley im Zusammenhang mit aromatisierten Nudelprodukten

Rückrufe laufen: Salmonellen in aromatisierten Nudeln betreffen vor allem Kinder

Mehr als 150 Jahre nach Virchows Zellularpathologie könnte die Histologie erneut vor einem grundlegenden Wandel stehen

Zufallsentdeckung: Photosynthese ist mit nur einem Photosystem möglich

Eine LMU-Arbeitsgruppe um den Molekularbiologen Dario Leister bringt grundlegendes Lehrbuchwissen ins Wanken

Fake News auf dem Teller: Universität Bayreuth erforscht Ernährungs-Desinformation in sozialen Medien

Im Projekt FOOD-FRAMES untersuchen zehn Institutionen aus sieben Ländern, wie eine bessere Informationsumgebung entstehen kann

Akkordeon-Physik läutet eine neue Ära für die Lab-on-a-Chip-Technologie ein

Gerät bildet die Wellenformen des Blutflusses nach und eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung von Gefäßerkrankungen und die Arzneimittelentwicklung

Krebszellen zum Sterben zwingen und dabei das Immunsystem aktivieren

3D-Minitumoren zeigen: Nekroptose kann Apoptose-resistente Brustkrebszellen eliminieren

Zuckersteuer 2027: Getränkewirtschaft sieht Betriebe vor unlösbaren Herausforderungen

Fünf Verbände fordern Aufschub – fehlende Regelungen und knappe Fristen lassen kaum Spielraum für Anpassungen

Zukauf soll Einsatz KI-gestützter Krebsdiagnostik in anatomisch-pathologischen Laboren skalieren

Vitamin B3 im Darm: ein besonderer Weg von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung

Innovations-Transfer-Preis würdigt die gemeinsame Entwicklung von Forschenden des UKSH und des Exzellenzclusters PMI mit der CONARIS R