Das neuartige MEDEA Plasmacracking-Verfahren spaltet Methan in seine Bestandteile Wasserstoff und feste Kohlenstoffpartikel mit Hilfe von Mikrowellenplasma auf (Bildquelle: CC4E der HAW Hamburg)
Das Projektteam hat eine Mikrowellen-Niedertemperatur-Plasmacracking-Anlage entwickelt und am Standort der Hamburger Energienetze aufgebaut. Ziel ist die klimafreundliche Gewinnung von Wasserstoff sowie festem Kohlenstoff (sogenanntes Carbon Black) aus Methan mittels Mikrowellenplasma.
Das neuartige MEDEA Plasmacracking-Verfahren spaltet Methan in seine Bestandteile Wasserstoff und feste Kohlenstoffpartikel mit Hilfe von Mikrowellenplasma auf. Da sich der Prozess unter Ausschluss von Sauerstoff abspielt, bildet sich kein CO2. Durch die gezielte Energieübertragung der Mikrowellenstrahlung in die Bindungen des Methans wird weniger Energie benötigt als bei alternativen Technologien wie der Dampfreformierung oder der Elektrolyse, betonen die Projektpartner. Die Technologie lasse sich durch die modulare Zusammenschaltung mehrerer Einheiten skalieren und könne dank der Mikrowellentechnik flexibel an- und abgefahren werden – ein Vorteil, der gerade im Hinblick auf die dynamischen Anforderungen an die Energietechnik vor dem Hintergrund des fluktuierenden Dargebots an erneuerbaren Energien an Relevanz zunimmt.
Der Aufbau der Plasmacracking-Anlage am Standort Tiefstack sowie die Anbindung an die lokale Infrastruktur haben bereits stattgefunden. Aktuell folgt die Inbetriebnahme der Forschungsanlage.
Forschung zum Einsatz von Biogas und Negativemissionen
Der Anlagentestbetrieb wird zunächst mit konventionellem Erdgas durchgeführt. Zukünftig ist geplant, das Plasmacracking mit Biomethan als Rohstoff durchzuführen. Biomethan, das vorzugsweise aus organischen Abfällen in Biogasanlagen gewonnen wird, könnte eine zentrale Rolle für negative CO₂-Emissionen spielen:
Wird der beim Plasmacracking erzeugte Kohlenstoff (das Carbon Black) langfristig gebunden und deponiert, kann er dauerhaft aus dem Kreislauf entfernt werden. Dies eröffnet das Potenzial für Negativemissionen und bietet perspektivisch die Möglichkeit, Wasserstoff zu erzeugen und zusätzlich CO₂-Zertifikate zu handeln – sobald eine rechtliche Grundlage für den Handel geschaffen ist. MEDEA ist ein Teilprojekt der Forschungsinitiative X-Energy, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.