Grünes Methanol: Kraftstoff aus der Luft
Methanol aus Erneuerbaren Energien ist auf dem Vormarsch. Für die Herstellung aber braucht es viel Wasser. Ein Gut, dass in wind- und sonnenreichen Gebieten knapp ist. Forschende aus Jülich haben eine Lösung.
25.08.2026 – Methanol ist eine Grundessenz vieler chemischer Verbindungen und findet sich – nach weiteren Verarbeitungsschritten, etwa zu Formaldehyd und Vinylacetat – in Kunststoffen, Klebstoffen, Lösungsmittel, Pharmazeutika und Textilien. Zudem greift die Schifffahrt vermehrt auf Methanol als Kraftstoff zurück. Der Vorteil: Methanol verbrennt, im Gegensatz zu Schweröl, schwefelfrei, es bildet kaum Ruß und emittiert deutlich weniger Stickoxide.
Der Nachteil: noch wird Methanol hauptsächlich mithilfe fossiler Brennstoffe erzeugt. Industriell wird es überwiegend aus Synthesegas hergestellt, einem Gemisch aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Dieses Synthesegas entsteht heute vor allem aus Erdgasreformierung oder Kohlevergasung und ist ein relevanter Faktor der gesamten Emissionen der Chemiebranche. Die International Renewable Energy Agency (IRENA) bezifferte die Emissionen der globalen Methanolproduktion 2022 auf etwa 0,5 Gigatonnen CO₂ pro Jahr. Das sind rund 10 Prozent der gesamten Chemiesektor-Emissionen.
Doch die grüne Methanolproduktion ist auf dem Vormarsch, hergestellt etwa aus Kohlendioxid von Biogasanlagen und mit Wasserstoff aus einem Elektrolyseur, der mit Strom aus Wind und Photovoltaik gespeist wird. Im dänischen Kassø ging im letzten Jahr die weltweit erste Power-to-X-Großanlage an den Start und betankt Containerschiffe mit grünem E-Methanol.
Ein Problem aber: für die Herstellung des grünen Wasserstoffs und dem Methanol selbst, werden beträchtliche Mengen Wasser benötigt. Wasser, dass besonders in sonnen- und windreichen Regionen knapp ist. Auch in Deutschland litten viele Regionen im August unter Wasserknappheit infolge einer Hitzewelle, während die Sonne zugleich viel Solarenergielieferte. „Sonnen- und windreiche Regionen bieten beste Voraussetzungen für die Herstellung grüner Kraftstoffe – leiden aber häufig unter Wasserknappheit“, sagt Henrik Wenzel vom Forschungszentrum Jülich.
Wenzel und weitere Wissenschaftler:innen des Institute of Energy Technologies (IET-1) des Forschungszentrums Jülich nahmen sich diesem Missstand an und zeigen in einer am gestrigen Montag veröffentlichten Studie auf, wie die Herstellung grünen Methanols auch in wasserarmen Regionen möglich wäre.
Die Lösung: Wasser und CO2 aus einer Quelle, der Luft. Grundlage sei die direkte Luftabscheidung (engl. Direct Air Capture). Ein Filtermaterial bindet Kohlendioxid und nimmt dabei auch Luftfeuchtigkeit auf. Was bislang eher als störender Nebeneffekt galt, soll im untersuchten Konzept eine Einheit bilden: Das abgeschiedene Wasser fließt gemeinsam mit dem CO₂ in die Methanolproduktion.
Genug Wasser in der Luft
In der Analyse untersuchten die Forschenden mehr als 20.000 Regionen in 78 Ländern, die im Jahr 2050 voraussichtlich mindestens mittlerem Wasserstress ausgesetzt sein werden. Demnach enthält in rund 97 Prozent dieser Regionen die Luft im Jahresverlauf genug Wasser, um den Bedarf der Produktion vollständig zu decken. Selbst an sehr trockenen Standorten wäre die Herstellung grundsätzlich möglich, wenn die Anlage bevorzugt in feuchteren Stunden arbeitet und Wasser zwischenspeichert.
Laut den Forschenden liegen an günstigen Standorten die für 2050 projizierten Produktionskosten in einer Größenordnung von einigen Hundert Euro pro Tonne; an weniger geeigneten Standorten können sie ein Mehrfaches erreichen. Damit könnte grünes Methanol dort, wo Wind und Sonne besonders ergiebig sind, in die Nähe heutiger Marktpreise rücken. Der aktuelle europäische Vertragspreis liegt bei knapp 1.000 Euro pro Tonne. Dieser Vergleich sei jedoch nur eine Momentaufnahme: Marktpreise schwanken stark, während die Studie künftige Produktionskosten modelliert. Sinkende Technologiekosten und steigende CO₂-Preise könnten den Abstand künftig verkleinern.
Besonders günstige Standorte sind laut Studie unter anderem in Nordwestafrika, in Mauretanien und Marokko, mit einer sehr guten Kombination aus Wind- und Solarerzeugung und günstigen Prozesskosten. Auch in Patagonien, in Argentinien und Chile, soll es vor allem dank hoher Winderträge aber auch gutem PV-Potenzial, günstige Standorte geben, ebenso im Binnenland der USA.
Die Forschenden aus Jülich weisen einschränkend darauf hin, dass es sich um eine techno-ökonomische Modellrechnung handelt und keine Untersuchung bestehender Fabriken. Regionale Unterschiede bei Finanzierung, Arbeitskosten und Infrastruktur sowie mögliche Materialengpässe seien nicht vollständig berücksichtigt. Auch müsse weiter untersucht werden, inwieweit die großtechnische Entnahme von Wasserdampf Auswirkungen auf das lokale Klima haben könnte. „Dass wir keine lokalen Süßwasservorräte beanspruchen, bedeutet nicht automatisch, dass die Entnahme aus der Atmosphäre in jeder Größenordnung folgenlos bleibt“, sagt Thomas Schöb, Leiter des Teams Energiesystemtransformation. „Vor dem Bau sehr großer Anlagen sollte diese Frage standortspezifisch untersucht werden.“ mg
