Technologievergleich: Wasserstoff vs. e-Methanol

Gehört die Zukunft Wasserstoff oder eher e-Methanol? Im ersten Teil unserer zweiteiligen Analyse skizziert Dr. Albrecht Tribukait von Silent-Power die Vor- und Nachteile der beiden Energieträger.

von Dr. Albrecht Tribukait

Europa – und auch die Schweiz – investieren Milliarden in den Ausbau erneuerbarer Energien. Gleichzeitig wird ein wachsender Teil dieses Stroms abgeregelt oder zu negativen Preisen exportiert, weil Erzeugung, Speicherung und Nutzung zeitlich nicht zusammenpassen. Damit entscheidet sich der Erfolg der Energiewende nicht an der installierten Leistung, sondern an der Fähigkeit, Energie planbar verfügbar zu machen, Versorgungssicherheit zu gewährleisten und die Gesamtkosten des Systems zu begrenzen.

Drei Kriterien sind dabei entscheidend: Planbarkeit, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit.

Grüner Wasserstoff ist unverzichtbar für Anwendungen, die sich nicht direkt elektrifizieren lassen, insbesondere in Industrie und Chemie. Wird er direkt am Ort der Erzeugung genutzt, kann er nahezu emissionsfrei eingesetzt werden.

Als Speicher-, Transport- und Verteilmedium ist Wasserstoff jedoch physikalisch anspruchsvoll: geringe volumetrische Energiedichte, hoher Energieaufwand für Kompression oder Verflüssigung und komplexe Infrastruktur. Die Schweizer Wasserstoffstrategie anerkennt zudem den indirekten Treibhauseffekt von Wasserstoff und bezieht ihn in die Bewertung ein. Das spricht nicht gegen Wasserstoff, aber gegen seinen pauschalen Einsatz als universellen Energieträger.

Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien entstehen in Europa immer häufiger strukturelle Stromüberschüsse. Dieser Strom wird heute abgeregelt oder zu negativen Preisen exportiert, wobei Verbraucher faktisch dafür bezahlen, überschüssigen Strom abzugeben. Das ist kein Übergangsproblem, sondern eine systemische Folge eines stark wachsenden Anteils fluktuierender Erzeugung.

Gleichzeitig wächst eine zweite Ressource: nicht-fossiles CO₂ aus biogenen und industriellen Quellen. Die Kombination aus abgeregeltem beziehungsweise negativ bepreistem Strom und verfügbarem CO₂ macht Power-to-X in Europa wirtschaftlich sinnvoll – insbesondere für e-Methanol. Hier wird kein zusätzlicher Bedarf erzeugt, sondern ein bestehender Systemverlust verwertet.

Methanol ist bei Umgebungsbedingungen flüssig, langfristig lagerfähig und mit bestehender Infrastruktur transportierbar. Mit einer volumetrischen Energiedichte von rund 15,8 MJ pro Liter eignet es sich hervorragend als chemischer Langzeitspeicher, der Erzeugung und Verbrauch zeitlich entkoppelt.

In der Anwendung zeigt e-Methanol hohe Systemeffizienz, insbesondere in der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung mit Gesamtwirkungsgraden von bis zu 90 Prozent. Dies ist in der Schweiz bereits industriell umgesetzt, unter anderem bei der WWZ in Zug sowie bei der Confiserie Sprüngli in Dietikon.

Methanol ist toxisch und unterliegt daher – wie alle flüssigen Energieträger – klaren Sicherheitsauflagen. Im Vergleich zu Benzin und Diesel ist seine Toxizität im praktischen Energiebetrieb jedoch gering: Methanol ist weder karzinogen noch persistent, verursacht keinen Russ, keinen Feinstaub und keine polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe. Die wesentliche Gesundheitsgefahr besteht bei oraler Aufnahme; bei sachgemässer Handhabung als Energieträger ist Methanol deutlich weniger gesundheits- und umweltrelevant als die heute breit eingesetzten fossilen Kraftstoffe Benzin und Diesel.

e-Methanol kann auch als flüssiger organischer Wasserstoffträger (Liquid Organic Hydrogen Carrier, LOHC) dienen. Wasserstoff wird chemisch gebunden, flüssig transportiert und bei Bedarf wieder verfügbar gemacht. Damit ist Methanol heute der kostengünstigste und praktikabelste Träger für Wasserstoff, insbesondere für Transport und saisonale Speicherung.

Der Sonderbericht Nr. 11/2024 des Europäischen Rechnungshofs beurteilt die EU-Wasserstoffstrategie ungewöhnlich deutlich. Die Kommission habe unrealistische Ziele für Wasserstoffproduktion und -importe festgelegt, die EU sei nicht auf Kurs, diese zu erreichen. Die Ziele seien eher vom politischen Willen als von belastbaren Analysen getragen, und es sei unwahrscheinlich, dass sie bis 2030 erreicht würden. Der Rechnungshof fordert ausdrücklich einen Realitätscheck und strategische Entscheidungen ohne neue Abhängigkeiten.

Gemäss dem SWEET-EDGE-II-Bericht müssen bis 2050 zusätzlich rund 45 TWh erneuerbarer Strom bereitgestellt werden. Dies erfordert massive Ausbauten von Wind und Photovoltaik – mit steigenden Netzkosten, höherem Systemaufwand und zunehmenden Akzeptanzkonflikten.

Gleichzeitig weist Axpo auf eine mögliche Versorgungslücke von über 50 TWh hin. Bemerkenswert ist, dass Axpo ein Reservekraftwerk auf Basis einer e-Methanol-fähigen Gasturbine plant. e-Methanol wird damit explizit als Brückentechnologie für die Versorgungssicherheit eingesetzt.

Die sachlich richtige Antwort lautet: Beides – aber in der richtigen Rolle. Wasserstoff ist das strategische Ziel dort, wo er stofflich alternativlos ist. e-Methanol ist der Weg, um Überschüsse zu nutzen, saisonale Lücken zu schliessen und die Energiewende planbar, sicher und wirtschaftlich umzusetzen.