Fraunhofer-Allianz EnergieFraunhofer UMSICHT
Welche Maßnahmen müssen für eine klimaneutrale Methanerzeugung und -nutzung ergriffen werden?
Methan trägt zu 11 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen bei [1]. Die Folge: Künftig ist mit einem höheren technischen und ökonomischen Aufwand zur Vermeidung von CH4-Emissionen zu rechnen – gerade vor dem Hintergrund steigender Anforderungen durch nationale wie internationale gesetzliche Vorgaben. Hier setzt das Fraunhofer UMSICHT an. Im Rahmen einer Konsortialstudie möchte das Institut die Minderung von Methanemissionen im technischen Bereich betrachten. Dazu sucht es Unternehmen und Organisationen, die sich an der Studie beteiligen.
Obwohl Methan im Vergleich zu CO2 mengenmäßig geringer in der Atmosphäre vorkommt, weist es ein um den Faktor 25 höheres Treibhausgaspotenzial auf [2]. Deshalb ist CH4 u.a. in den Fokus der Europäischen Kommission gerückt: Eine im Oktober 2020 vorgelegte Strategie zielt darauf ab, Methanemissionen in den Bereichen Land-, Abfall- und Energiewirtschaft bis 2030 um mindestens 35 Prozent im Vergleich zu 2005 zu senken. Zur Einordnung: Global kommen 40 bis 53 Prozent der anthropogenen CH4-Emissionen aus der Landwirtschaft, 20 bis 26 Prozent aus der Abfall- und 19 bis 30 Prozent aus der Energiewirtschaft [3].
Auch national ist mit einer Verschärfung von Methangrenzwerten zu rechnen. Dies ist als Konsequenz der geplanten Prüfungen im Rahmen der 13. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV) bei Großfeuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen bis 2025 zu erwarten.[4]
Konsortialstudie Methanemissionen startet im Frühjahr 2022
Vor diesem Hintergrund startet das Fraunhofer UMSICHT im März 2022 mit der Konsortialstudie Methanemissionen. Zielsetzung: Antworten auf die Frage zu finden, wie sich bei der Erzeugung und energetischen Nutzung von Methan unerwünschte Methanemissionen reduzieren lassen. Dabei sollen sowohl der zukünftige Bedarf an CH4 als auch der zu erwartende technische und ökonomische Aufwand zur Vermeidung von Emissionen betrachtet werden.
Konkret recherchieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Stand der Technik sowie aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zur Problematik. Sie beleuchten Trends und Entwicklungen in den Bereichen Politik, Recht und öffentliche Meinung. »Im Sinne einer starken Anwendungsorientierung wollen wir zudem neue Wege für die Nachbehandlung von methanhaltigen Gasströmen aufzeigen«, erläutert UMSICHT-Forscher Dr.-Ing. Tim Nitsche. »Dazu gehört u.a. die Entwicklung optimierter Katalysatorsysteme zur Entfernung von Methan im Spurenbereich.« All diese Daten sollen schließlich eine Diskussionsbasis für die Entwicklung unternehmerischer Strategien zum Umgang mit Methanemissionen in technischer, organisatorischer und regulatorischer Perspektive bilden.
Gesucht: Studienteilnehmende mit Interesse an energetischer Methannutzung und Minderung von CH4-Emissionen
Um diese Diskussion führen zu können, sucht das Fraunhofer UMSICHT nach Unternehmen und Organisationen mit Interesse an emissionsrechtlichen Anforderungen und Fragestellungen: »Das können beispielsweise Betreiber von Gasmotorenkraftwerken wie private Energieversorgungsunternehmen und Stadtwerke sein. Aber auch Firmen, die Methan aus Bio-, Deponie-, Gruben- und Klärgas aufbereiten und/oder nutzen, oder Verbände, Interessengemeinschaften und andere Forschungseinrichtungen«, führt Tim Nitsche aus.
Während das Fraunhofer UMSICHT die anfallenden wissenschaftlichen und organisatorischen Arbeiten vollständig übernimmt, legen die Studienteilnehmenden in einem Kick-off-Meeting ihre eigenen Bearbeitungsschwerpunkte fest – und zwar in Bezug auf individuelle Fragestellungen und Verwertungsinteressen. Darauf aufbauend erstellen die Beteiligten gemeinsam ein Lastenheft, das die vom Fraunhofer UMSICHT zu bearbeitenden Inhalte festlegt. Dieses Heft wird im Laufe des Vorhabens fortgeschrieben.
Der Startschuss für die Studie fällt, sobald sich ein Konsortium aus mindestens 12 Unternehmen oder Organisationen gebildet hat. Selbstverständlich ist der Quereinstieg auch nach Beginn möglich. Details zu Hintergrund, Inhalten, Zielen und Rahmenbedingungen sind dem Flyer zu entnehmen.
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[3] EU-Methanstrategie | BDEW
[4] J. Kühne, T. Roth: Emissionsrechtliche Neuerungen und Umsetzung für Verbrennungsmotoren nach 44. und 13. BImSchV, AGFW, online-Veranstaltung, 27.08.2021