Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hat ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Biomasse entwickelt. Der Prozess kommt ohne energieintensive Trocknungsschritte aus und eignet sich für dezentrale Anwendungen.
Im Vergleich zu bestehenden Verfahren bietet die Methode signifikante Vorteile bei Energieverbrauch, Anlagenkonzeption und Rohstoffflexibilität. Die Studie wurde im Fachjournal „Green Chemistry“ veröffentlicht.
Biomasse als nachhaltige Methanolquelle
Das entwickelte Verfahren ermöglicht die Herstellung von Methanol unter milden Reaktionsbedingungen aus pflanzlichen Roh- und Abfallstoffen. Aufwändige Schritte wie Trocknung, Zerkleinerung oder Pelletierung entfallen. Dadurch werden auch lange Transportwege zu zentralen Vergasungsanlagen überflüssig. Die Verarbeitung kann direkt vor Ort in kleineren Anlagen erfolgen.
„Nachhaltiges Methanol aus Biomasse kann zukünftig einen Teil der fossilen Methanolproduktion kompensieren. Mit den aktuellen Methoden ist dieser Prozess jedoch sehr aufwändig und energieintensiv“, sagt Dr. Patrick Schühle vom Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik der FAU.
Bisherige Ansätze basieren in der Regel auf Biomassevergasung. Dabei wird feuchte Biomasse zunächst getrocknet und anschließend bei Temperaturen bis zu 1000 Grad Celsius in Synthesegas umgewandelt. Im Anschluss erfolgt die Methanolsynthese bei Drücken zwischen 50 und 100 bar. Der neue Ansatz umgeht diese energieintensiven Schritte. Ein Vorteil: Der Kohlenstoffumsatz liegt bei rund 80 Prozent.
Hohe Energieeffizienz durch lokale Elektrolyse
Ein zentrales Element der neuen Technologie ist die Einbindung eines Elektrolyseurs. Dieser stellt durch die Aufspaltung von Wasser sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff für die chemische Reaktion bereit. „Elektrolyse braucht viel Energie. Idealerweise stammt der benötigte Strom aus regenerativen Quellen, etwa aus Photovoltaik oder Windkraft vor Ort“, erklärt Schühle.
Die Integration erneuerbarer Energien wird durch das Konzept der Agri-Photovoltaik zusätzlich unterstützt. Landwirtschaftliche Flächen können so doppelt genutzt werden – für Nahrungsmittelproduktion und Energiegewinnung. Besonders vorteilhaft: Die Methanolsynthese lässt sich durch Zwischenspeicherung von Ameisensäure gezielt in Phasen mit niedrigen Strompreisen durchführen.
Wirtschaftlich attraktiv für dezentrale Nutzung
Der dezentralisierbare Charakter des Verfahrens eröffnet neue Perspektiven für große landwirtschaftliche Betriebe, Forstwirtschaft und Agrargenossenschaften. Die Technologie wurde unter anderem in Zusammenarbeit mit der OxFA GmbH aus Scheßlitz entwickelt, einem Pionier in der Herstellung von Ameisensäure aus Biomasse.
„Wir haben ausgerechnet, dass grünes Methanol zukünftig zu einem ähnlichen Preis realisierbar wäre wie jenes, das aus Erdgas hergestellt wird“, so Schühle. „Damit könnte es auch aus wirtschaftlicher Sicht einen sinnvollen Beitrag zur Defossilisierung unserer Industriegesellschaft leisten.“
Originalpublikation: Phillip Nathrath, Fabian Kroll, David Karmann, Michael Geißelbrecht and Patrick Schühle; Methanol production in a sustainable, mild and competitive process: concept launch and analysis; IN: Green Chemistry, Issue 30, 2025, https://doi.org/10.1039/D5GC01307K