Die Verbrennung von Abfällen wird in Deutschland häufig genutzt, um Strom und Fernwärme zu erzeugen. Doch dabei entsteht viel klimaschädliches Kohlendioxid. Schon seit etwa einem Jahrzehnt plante man daher an der Restabfallbehandlungsanlage Südwestthüringen in der Stadt Zella-Mehlis, zumindest einen Teil des freigesetzten Kohlendioxids zu nutzen. Mithilfe von grünem Wasserstoff, der durch die Spaltung von Wasser mit Strom erzeugt werden kann, wollte man das Kohlendioxid zu Methanol umwandeln.

Inzwischen ist klar: Es wird in Zella-Mehlis zumindest vorerst keine Methanolfabrik geben. Der Zweckverband für Abfallwirtschaft Südwestthüringen (ZASt), der die Müllverbrennungsanlage betreibt, hat einen entsprechenden Förderbescheid zurückgegeben.

 

Methanol ist eine energiereiche Flüssigkeit und bereits heute ein wichtiger Rohstoff in der chemischen Industrie. Es wird bislang allerdings meist klimaschädlich aus Erdgas hergestellt. Würde Methanol "grün" aus CO2 und Wasserstoff produziert, könnte man perspektivisch an vielen Stellen Öl ersetzen. Es wäre denkbar, Methanol als Treibstoff für Schiffe, als Rohstoff für die Produktion von Plastik oder als Stromspeicher zu verwenden.

Für die Pläne des ZASt, in Zella-Mehlis Methanol zu produzieren, sagte das Thüringer Umweltministerium im Jahr 2020 eine Förderung von knapp acht Millionen Euro zu. Glücklich war der Zweckverband damit nicht: "Wir hatten gehofft, dass wir für das Pilotprojekt mehr Fördermittel bekommen", sagte im Jahr 2020 der damalige ZASt-Vorsitzende Thomas Müller.

Trotzdem schien das Projekt auf einem guten Weg. Die Fördermittel waren mit der Auflage verbunden, sie bis zum Jahr 2023 auszugeben, entsprechend sollte die Anlage dann in Betrieb gehen. Daraus wurde nichts.

Der Abfallzweckverband hat vor einigen Monaten alle Informationen zum Projekt von seiner Website entfernt. Marius Stöckmann, Werkleiter der Müllverbrennungsanlage, bestätigt auf Anfrage: "Das Projekt wird aktuell nicht weiterverfolgt."

Das Umweltministerium in Erfurt teilte auf Anfrage mit: "Der Förderbescheid in Höhe von 7,9 Millionen Euro wurde zurückgegeben beziehungsweise widerrufen, als deutlich wurde, dass das Projekt nicht zeitgerecht innerhalb der Förderperiode realisiert werden konnte. Es wurde zudem klar, dass das Projekt einen deutlich größeren Förderbedarf gehabt hätte." 

Projekt viermal teurer als erwartet

Marius Stöckmann vom ZASt erläuterte im Gespräch, dass sich die geschätzten Kosten vervierfacht hatten. Eine frühere Machbarkeitsstudie war davon ausgegangen, dass sich das Projekt für etwa 23 Millionen Euro verwirklichen lasse. Bei detaillierter Betrachtung und zu heutigen Preisen wären laut Stöckmann über 80 Millionen Euro realistisch gewesen. Diese Investitionen wollte der Zweckverband allein nicht tätigen.

Neben den allgemeinen Preissteigerungen wären verschiedene Anlagenteile deutlich teurer geworden als ursprünglich angenommen, sagte Stöckmann. Ausdrücklich erwähnt er den Elektrolyseur, mit dem Wasserstoff durch die Spaltung von Wasser hergestellt werden sollte, und die Aminwäsche – eine Technologie, die das Kohlendioxid aus den Abgasen herausfiltern sollte. 

Die Restabfallbehandlungsanlage Südwestthüringen produziert Strom, Wärme und viel klimaschädliches CO2. (Bild: Giorno Secondo/​Wikimedia Commons)

Könnte das Projekt unter anderen Rahmenbedingungen noch realisiert werden? Stöckmann zufolge ist die erste Teilgenehmigung vom ZASt bereits erteilt und für die nächsten drei Jahre gültig. Der Zweckverband könnte das Projekt wieder starten, wenn eine Finanzierung bereitstünde.

Doch zur Realisierung brauche es Fördergelder in deutlich höherer Größenordnung. Sie müssten einen Großteil der Investitionskosten abdecken. Das erscheint laut Stöckmann zurzeit nicht realistisch, daher wird es auf absehbare Zeit keine Produktion von grünem Methanol in Zella-Mehlis geben.

Dabei gilt die Möglichkeit, CO2 in grünes Methanol umzuwandeln, in der Fachwelt durchaus als vielversprechende Technologie und als wichtiger Baustein einer künftigen klimafreundlichen Wirtschaft. Ökonomisch ist der Betrieb einer derartigen Anlage aufgrund des hohen Energieverbrauchs allerdings herausfordernd.

Methanolproduktion nur in großem Stil sinnvoll

Methanol könnte vor allem dort als grüner Energieträger und Rohstoff zum Einsatz kommen, wo eine Elektrifizierung kaum machbar ist. Große Containerschiffe lassen sich beispielsweise nicht mit Batterien betreiben, da sie zu schwer sind. Viele Schiffskonzerne, darunter die dänische Reederei Maersk, sehen grünes Methanol als möglichen Schiffstreibstoff der Zukunft.

Auch eine Produktion von Plastik ohne Öl oder von klimafreundlichen Flugzeugkraftstoffen wäre mithilfe von Methanol denkbar. Ebenso könnte Methanol als Stromspeicher für Dunkelflauten genutzt werden. Im Gegensatz zu Wasserstoff lässt sich Methanol relativ einfach transportieren und lagern.

Die Technologie hat somit durchaus Potenzial. Doch selbst unter guten Bedingungen und begleitet von entsprechenden Regulierungen, die zur Nutzung grüner Rohstoffe anregen, wäre fraglich, ob die Anlagen so, wie der Zweckverband sie geplant hatte, wirtschaftlich sinnvoll gewesen wären. Das zeigt ein Blick auf vergleichbare Projekte im Ausland.

Die Idee, Methanol aus CO2 herzustellen, ist nicht neu. Methanol wird bislang meist aus Erdgas erzeugt, manchmal auch aus Öl oder Kohle. Erneuerbares oder grünes Methanol kann mithilfe von Wasserstoff und CO2 hergestellt werden.

Pionier hierbei ist das Unternehmen Carbon Recycling International aus Island. Bereits im Jahr 2012 startete man dort die Produktion von grünem Methanol. In Island kommt der Strom heute fast ausschließlich aus erneuerbaren Quellen, grünes Methanol wird mit Energie aus einem Geothermiekraftwerk produziert.

Kleine Anlagen sind kaum wirtschaftlich zu betreiben

Die Anlage in Island hat eine Kapazität von etwa 5.000 Tonnen Methanol pro Jahr. Eine ähnliche Größenordnung – 5.000 bis 7.000 Tonnen – hatte der Zweckverband für Zella-Mehlis geplant.

Doch die isländische Anlage steht heute die meiste Zeit still, da ein wirtschaftlicher Betrieb nicht möglich ist. Es handelte sich in erster Linie um eine Pilotanlage, in der die Technologie getestet werden sollte. Überraschend ist das nicht. In der chemischen Industrie werden Kostensenkungen häufig dadurch erreicht, dass man größere Anlagen baut.

Die erste wirklich industrielle Anlage zur Produktion von Methanol aus CO2 in Europa ging vor Kurzem in Dänemark in Betrieb, sie gehört der Firma European Energy. Dort sollen 42.000 Tonnen pro Jahr produziert werden, etwa sechsmal so viel, wie der ZASt geplant hatte.

European Energy nutzt CO2 aus der Biogasverarbeitung, was ein Vorteil ist. Dort lässt sich CO2 einfacher abfangen als in einer Müllverbrennungsanlage, in deren Abgasen CO2 nur in niedriger Konzentration und mit vielen anderen Stoffen gemischt anfällt.

Selbst die dänische Anlage ist vergleichsweise klein. Die nächste Anlage von European Energy soll mehr als 100.000 Tonnen Kapazität haben. In Schweden plant das Unternehmen Liquid Wind ähnlich große Anlagen.

Das erwähnte isländische Unternehmen Carbon Recycling International baut inzwischen ebenfalls größere Anlagen. Es hat mit Partnerunternehmen in China zwei Fabriken mit einer Kapazität von je 100.000 Tonnen errichtet. Dort wird bislang kein grünes Methanol produziert, weil der Wasserstoff nicht mit grünem Strom hergestellt wird. Trotzdem dürften die Anlagen zum Klimaschutz beitragen, da Methanol in China üblicherweise aus Kohle hergestellt wird, was extrem klimaschädlich ist.

Megaprojekte für grünes Methanol in China

Auch bei grünem Methanol sind mehrere chinesische Unternehmen aktiv. Der Windkraft-Konzern Goldwind hat 2024 den Baubeginn für eine Fabrik angekündigt, in der eine Kombination aus Biomethanol und Methanol aus CO2 hergestellt werden soll – 500.000 Tonnen im Jahr. Andere chinesische Unternehmen planen Ähnliches.

Dass grünes Methanol in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen wird, gilt für viele Fachleute als ausgemacht. Doch es scheint, dass hier dezentrale Kleinanlagen schlecht funktionieren.

Hätte man in Zella-Mehlis auch mit einer größeren Anlage planen können? Zumindest am CO2 hätte es nicht gefehlt. Laut Marius Stöckmann vom ZASt war geplant, lediglich etwa ein Zehntel der CO2-Emissionen der Müllverbrennungsanlage zu nutzen.

Doch die Umwandlung von CO2 zu Methanol benötigt enorme Mengen Energie in Form von Wasserstoff. Der lässt sich wiederum schlecht transportieren. Der Zweckverband Südwestthüringen hatte geplant, die Wasserstoffproduktion mit eigens hergestelltem Strom zu betreiben, was Netzgebühren gespart hätte. Für die kleine Anlage wäre das machbar gewesen, für ein deutlich größeres Projekt hätten die notwendigen Strommengen gefehlt.

 

Wasserstoff in großen Mengen herzustellen ist vor allem dort sinnvoll, wo saubere Energie günstig und reichlich verfügbar ist. In Nordschweden, wo mehrere derartige Anlagen geplant sind, gibt es billigen Strom aus Wasserkraft und viel Potenzial für den Ausbau von Windenergie. In China werden die Anlagen in Wüstenregionen geplant, wo sie von riesigen Solarparks versorgt werden können.

Ob es überhaupt Sinn ergibt, Technologien, die CO2 mit viel Energieaufwand in andere Stoffe umwandeln, im vergleichsweise dicht bevölkerten Deutschland in großem Stil anzusiedeln, ist fraglich. Machbar wäre das wohl nur, wenn man erneuerbare Energien in noch viel größerem Maße ausbaut, als das bisher geplant ist.