Energiewende auf hoher See – EU-Projekt HyMethShip

Mit zukunftsweisenden, sicheren und umweltschonenden An­trieben von Schiffen beschäftigen sich Forschende des Fraunhofer IKTS zusammen mit Partnern wie der Meyer Werft, dem Motoren­hersteller INNIO, dem Schiffsbetreiber EXMAR sowie dem Zertifi­zierer Lloyd’s Register im EU-Projekt HyMethShip , das vom LEC Graz koordiniert wird. Ziel ist es, die Emissionen in der Schifffahrt um bis zu 97 Prozent zu senken, indem Wasserstoff für den Antrieb genutzt wird. Auf dem Schiff wird dieser durch Reformierung aus Methanol bereit­gestellt. Ein e außerordentliche Idee, denn Schiffe auf See setzen traditionell auf Schweröl, bei dessen Verbrennung unter anderem schädliche Schwefelverbindungen entstehen.

In Küs­tennähe wird Diesel verwendet, dabei werden Stick­oxide und CO₂ ausgestoßen. Dies lässt sich mit dem neuen Antriebskonzept verhindern: Schwefelverbindungen treten nicht auf, Stickoxide werden weitestgehend minimiert und das ent­stehende CO₂ wird an Bord gespeichert, und gelangt somit nicht in die Umwelt. So funktioniert das neue Konzept: An Land tankt das Schiff Methanol, welches sich im Unterschied zu Wasserstoff problemlos lagern lässt und selbst dann kein Hindernis für die Umwelt darstellt, wenn sich der Tank im Havarie-Fall komplett entleeren würde. Das Methanol dient als flüssiger Wasserstoffträger. An Bord wird es mit Wasser durch Dampf­reformierung umgesetzt. Bei diesem Prozess entsteht einerseits der benötigte Wasserstoff, der per Membran abgetrennt wird und durch direkte Verbrennung den Schiffsmotor antreibt. Dabei wird deutlich mehr Wasserstoff frei, als im Methanol selbst gespeichert ist, da entsprechend der Reaktion CH₃OH + H₂O → 3 H₂ + CO₂ auch das Wasser zusätzlichen Wasserstoff liefert. Zudem entsteht CO₂, das in Tanks eingelagert, an Land abgepumpt und erneut für die Methanol- Herstellung genutzt wird. Die Wärme für den endothermen Prozess stammt aus dem Motor, was die Effizienz des Antriebs weiter erhöht.

Während das IKTS in HyMethShip die kom­plette Prozess- und Reaktorauslegung sowie die Herstellung der benötigten Membranen im Technikumsmaßstab übernimmt, wird an der Technischen Uni­versität Graz parallel eine Demonstrationsanlage aufgebaut, die über 1,6 MW an Wasserstoffenergie umsetzen wird.