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Die Abhängigkeit von russischen Gasimporten wird Deutschland in diesen Tagen schmerzlich bewusst. Und alle Versuche sich aus daraus zu befreien, münden sogleich in neuen moralischen und ökonomischen Zwängen. Deutschland verbraucht jährlich ca. 87 Milliarden Kubikmeter Gas. Die Hälfte davon stammt aus Russland. Die heimische Erdgasförderung deckt nur rund fünf Prozent dieses Bedarfs ab. Die deutsche Industrie verbraucht rund 35 Prozent der Gesamtmenge, etwa 15 Prozent fließen in die Stromproduktion.[1] Eine Unabhängigkeit von Gasimporten scheint ohne massive wirtschaftliche Einbußen kaum möglich zu sein. Allerorten wird daher nach langfristigen Alternativen gesucht. Von Urs Moesenfechtel
Langfristige Alternativen findet man sicherlich nicht in Katar. Vielleicht muss man dazu zukünftig eher nach Planegg bei München schauen. Die junge Firma Electrochaea könnte ein David im Kampf mit Goliath sein. Sie entwickelt Technologien, die eine echte Energiewende möglich machen könnten. Sie stellt „erneuerbares Gas“ her. Ihre patentierten Mikroorganismen, so genannte methanogene Archeeen, verwandeln schnell und effizient Wasserstoff und CO2 in Methan. Die Qualität des synthetischen Gases ist die gleiche wie bei fossilem Gas. Das Verfahren selbst ist zwar nicht neu, aber vielleicht besitzt Electrochaea im Gegensatz zu Mitbewerbern eine kleine Wunderwaffe? Laut Firma ist der eingesetzte Archaeen-Stamm äußerst produktiv und in unterschiedlichen technischen Anlagen flexibel einsetzbar. „In einem Bioreaktor kann er mehrere Monate auch ohne CO2-Fütterung bei Raumtemperatur überleben. Sobald wieder Gas zugeführt wird, legen die Archaeen erneut los, ohne dass man dazu eine neue Kultur ansetzen oder weitere Rohstoffe hinzufügen zu müsste.“, so Doris Hafenbradl, technische Leiterin und Geschäftsführerin der Firma. „Aus abgestorbenen Zellen entstehen ständig neue. Dadurch bildet sich auch kein Bodensatz der zu aufwendigen Reinigungen der Anlagen führen würde. Einen permanenten On-Off-Betrieb halten unsere Mikroorganismen also locker durch. Unsere Technologie kann so mit geringeren Kapital- und Betriebskosten und mit größerer Flexibilität als herkömmliche thermochemische Methanisierungsprozesse betrieben werden.“
Electrochaea: „Unser erneuerbares Gas wäre ein mehrfacher Gewinn.“
Im Vergleich zu Wasserstoff hat Methan eine viermal höhere Energiedichte und lässt sich so viel leichter transportieren. Dadurch bietet sich Methan auch als effizienterer Energiespeicher an. Ebenso kann das erneuerbare Gas wie herkömmliches Gas in bestehende Netze eingespeist werden. Der Aufbau einer neuer Energie-Infrastruktur entfällt damit. Und vor allem lässt sich durch die Methanisierungstechnologie das schädliche Treibhausgas C02 reduzieren. „Gegenüber herkömmlichem Gas wäre unser erneuerbares Gas also ein mehrfacher Gewinn. Lange Lieferwege und Abhängigkeiten von Großanbietern könnten sofort entfallen, wenn in der Nähe industrieller Betriebe mit C02-Austoß mithilfe erneuerbarer Energien erneuerbares Gas produziert würde. Vergärungsanlagen, Mülldeponien, Kläranlagen, Molkereien, Fermentationsanlagen, Zement- und Kalkindustrie… die Liste von C02-Emittenten ist lang“, so Hafenbradl.
Doch der Weg in eine nachhaltigere Energiezukunft ist weit: Die Elektrolyseleistung der ersten industriellen Electrochaea-Pilotanlage lag bei ungefähr einem 1-Megawatt Betriebsleistung pro Jahr. Das entsprach ungefähr 50 Kubikmetern Methan pro Stunde, also ca. 430.000 Kubikmetern im Jahr. Angesichts der derzeitigen deutschen Gasgesamtverbrauchsmenge von ungefähr 87 Milliarden Kubikmetern Gas pro Jahr, ist die Gasmenge, die Electrochaea bisher herstellen konnte, verschwindend gering.
Dennoch: Große Dinge fangen klein an – und so arbeitet die derzeit 35-köpfige Firma bereits an einem „Quantensprung“. Anfang des Jahres konnte sie in einer Finanzierungsrunde 36 Mio. EUR einsammeln. Das Geld stammte zu einem großen Teil aus dem Europäischen Innovationsrat Fonds (EIC Fund) der 14,9 Mio. EUR investierte. Den Rest steuerten Bestandsinvestoren wie die Wagniskapitalfonds MVP und btov, sowie die strategischen Investoren Storengy und Energie360o. Neu hinzu kam auch das Energietechnologieunternehmen Baker Hughes . Mit diesen Mitteln will Electrochaea nun den Bau einer zehnfach größeren Anlage umsetzen. Doch auch bei 10 Megawatt soll es langfristig nicht bleiben. Ziel sind Carbon-Capture-Plus-Methanisierungsanlagen von 50 bis 100 Megawatt-Leistungen, die auch wesentlich größere CO2-Mengen verarbeiten könnten.
Electrochaea versteht sich dabei als Technologieanbieter. Sie geben ihr Know-How lizensiert an ihre Kunden weiter, die dann die Anlagen bauen und betreiben. Für ihren weiteren Weg stehen ihnen zwei wichtige strategische Partner zur Seite: Storengy, eines der führenden Unternehmen für die unterirdische Speicherung von Erdgas in Deutschland und Baker Hughes, die über eine innovativen Carbon-Capture-Technologie zur Nutzung verdünnter CO2-Ströme verfügen. Obwohl ihr Hauptsitz in München liegt, expandiert Electrochaea nicht in Deutschland. Die Genehmigungsverfahren für die Realisierung der 10-Megawatt-Anlage laufen in Roslev, in Dänemark. Grund: Vielen Investoren fehlt in Deutschland die Anerkennung der Bedeutung und des Potenzials der langfristigen Energiespeicherung. Die hiesige Politik schafft nicht genügend Anreize zur Dekarbonisierung des Energiesektors oder Verkehrs – z.B. durch die stärkere Besteuerung von CO2-Emissionen.
Die große Hoffnung ist, dass zügig regulatorische Änderungen verabschiedet werden, die den Einsatz erneuerbarer Energie für solche innovativen Prozesse auch preislich anerkennt. Wäre das der Fall, könnte der Energie- und CO2-Speichermarkt schnell in die Milliarden gehen. Und um diese Wende voran zu treiben, verwendet Electrochaea einen Teil der 14,9 Millionen des EIC-Fund dazu, in weitere innovative Projekte einzusteigen, um auch bei anderen, neuen Projektentwicklern die Herausforderungen und Risiken des „first of its kind“ zu senken. „Mit unserem ‚skin in the game‘ unterstreichen wir unseren Willen, Wege aus der Abhängigkeit anzubieten. Diese gilt es nun zu gehen“, so Hafenbradl.
[1] Vgl. AG Energiebilanzen, Stand Dezember 2021 (https://ag-energiebilanzen.de/), BP Statistical Review of World Energy 2021 (https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html) und Statista 2022 (https://de.statista.com/)
Autor/Autorin
Urs Moesenfechtel, M.A., ist seit 2021 Redaktionsleiter der GoingPublic Media AG - Plattform Life Sciences und für die Themenfelder Biotechnologie und Bioökonomie zuständig. Zuvor war er u.a. als Wissenschaftsredakteur für mehrere Forschungseinrichtungen tätig.