18.08.2026

Methanol: Das flüssige Rückgrat einer klimaneutralen Zukunft.

In der Debatte um die Energiewende steht oft Wasserstoff im Rampenlicht. Doch ein alternatives Konzept gewinnt an Bedeutung: E-Biomethanol. Als "flüssiges Rückgrat" könnte es entscheidende Lücken füllen, die durch direkte Elektrifizierung und reinen Wasserstoff allein schwer zu schliessen sind.

1. Was ist Methanol und warum ist es relevant?

Methanol ist der einfachste Alkohol – eine farblose, toxische Flüssigkeit, die bereits heute in einem Umfang von etwa 100 Millionen Tonnen jährlich industriell produziert wird. Im Gegensatz zu Wasserstoff, der aufgrund seiner geringen volumetrischen Energiedichte und seiner Flüchtigkeit schwer zu handhaben ist, bietet Methanol als flüssiger Energieträger erhebliche Vorteile bei Transport und Lagerung.

Der Unterschied: Biomethanol vs. E-Biomethanol.

Die traditionelle Methanolherstellung basiert oft auf fossilen Quellen wie Kohle oder Erdgas. Das zukunftsweisende Konzept von Professor Tom Brown setzt jedoch auf zwei nachhaltige Säulen:

• Biomethanol: Gewonnen aus der Vergasung von Reststoffen und Abfällen (z. B. Stroh, Baumrinde, Sägemehl).
• E-Biomethanol: Hierbei wird der Biomasse-Vergasung zusätzlich grüner Wasserstoff aus Elektrolyse beigefügt. Dies erhöht die "Kohlenstoffeffizienz" massiv, da der gesamte in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff genutzt werden kann, anstatt Überschüsse als zu verlieren.

2. Das Kernproblem: Warum nicht nur Wasserstoff?

Obwohl Wasserstoff oft als Allheilmittel gilt, stösst er in der Praxis auf physische und logistische Grenzen:

• Volumenproblem: In der Schifffahrt und Luftfahrt nimmt Wasserstoff aufgrund seiner geringen Dichte zu viel Platz ein. Ein Flugzeug müsste etwa ein Drittel seines Volumens für Wasserstofftanks reservieren.
• Infrastruktur-Dilemma: Wasserstoff benötigt ein völlig neues Pipelinenetz und spezialisierte unterirdische Salzkavernen zur Speicherung, deren Planung und Bau Jahrzehnte dauern können.
• Henne-Ei-Problem: Ohne Netz keine Abnehmer, ohne Abnehmer kein Netzbau. Methanol hingegen kann in bestehenden Stahltanks gelagert und per LKW, Bahn oder Schiff transportiert werden.

3. Einsatzgebiete: Wo Methanol unverzichtbar ist.

Methanol dient in diesem Szenario als flexibler "Building Block" für Sektoren, die schwer direkt zu elektrifizieren sind:

• Schifffahrt: Methanol kann direkt als Brennstoff in Schiffsmotoren genutzt werden; erste Schiffe sind bereits im Einsatz.
• Luftfahrt: Aus Methanol lässt sich ohne grosse Effizienzverluste Kerosin herstellen.
• Chemische Industrie: Methanol ist die Basis für Olefine (z. B. Ethylen für Kunststoffe) sowie für Formaldehyd und Säuren.
• Stromsektor (Dunkelflaute): Methanol kann als Langzeitspeicher dienen, um Gaskraftwerke in Zeiten ohne Wind und Sonne zu betreiben.

4. Der "Minimal Methanol Backstop".

Das Konzept des "Minimal Methanol Backstop" sieht vor, Methanol so wenig wie möglich, aber so viel wie nötig einzusetzen.

• Elektrifizierung zuerst: Alles, was effizient mit Strom betrieben werden kann (PKW, LKW, Wärmepumpen), sollte elektrifiziert werden.
• Methanol als Absicherung: Für den "Restbedarf" – insbesondere in der Chemie und im Schwerlastverkehr über weite Strecken – bildet Methanol die verlässliche Basis.
• Systemkosten: Obwohl ein rein Methanol-basiertes System in Modellen etwa 2,4 % bis 6 % teurer sein kann als ein perfekt optimiertes Wasserstoffsystem, ist es in der realen Umsetzung robuster, da es weniger komplexe Infrastrukturentscheidungen erfordert.

5. Logistik und regionale Wertschöpfung.

Ein grosser Vorteil von E-Biomethanol ist die dezentrale Produktion. Bioraffinerien könnten Reststoffe in einem Umkreis von etwa 50 bis 70 km einsammeln und vor Ort mit lokalem Wind- oder Solarstrom (via Elektrolyse) zu Methanol verarbeiten. Dies stärkt die Wertschöpfung im ländlichen Raum und entlastet die Stromnetze durch die Nutzung lokaler Überschüsse.

6. Resilienz und Speicherung.

In der Frage der Energiesicherheit bietet Methanol Vorteile gegenüber Wasserstoffkavernen:

• Geografische Unabhängigkeit: Während Salzkavernen für Wasserstoff vor allem in Norddeutschland existieren, können Methanol-Stahltanks überall (z. B. in Süddeutschland) schnell errichtet werden.
• Krisenvorsorge: Ein Methanol-Tank an einem Kraftwerk kann die Stromversorgung einer Region für mehrere Tage autark sichern, unabhängig von funktionierenden überregionalen Pipelines.

7. Politische Empfehlungen.

Um dieses Potenzial zu heben, schlägt die Forschung folgende Massnahmen vor:

1. Reform der Biomasse-Nutzung: Weg von Energiepflanzen (Mais/Raps) und hin zur konsequenten Nutzung von Reststoffen.
2. Anpassung der Förderung: Die direkte Verstromung von Biogas sollte schrittweise zugunsten der Methanol-Synthese für Industrie und Verkehr beendet werden.
3. Vorsicht beim Netzausbau: Das Wasserstoff-Kernnetz sollte zunächst in Clustern (Norden) getestet werden, anstatt Milliarden für ein flächendeckendes Netz auszugeben, für das die Nachfrage noch unsicher ist.
4. Quoten nutzen: Bestehende EU-Quoten (RED III) für fortschrittliche Biokraftstoffe und E-Fuels bieten bereits die notwendigen Anreize für den Markthochlauf.

Fazit: 

Methanol ist vielleicht nicht in jedem Szenario die billigste theoretische Lösung, aber es ist aufgrund seiner Handhabbarkeit, der nutzbaren Infrastruktur und seiner Vielseitigkeit die pragmatischere Lösung für die schwierigsten Herausforderungen der Energiewende.

Illustration © stromzeit.ch*

Ausgangsstoff und Herstellung von Biomethanol.

Die Herstellung und die Auswahl der Ausgangsstoffe für Biomethanol lässt sich wie folgt detailliert beschreiben:

1. Ausgangsstoffe (Substrate).

Der Fokus liegt auf dem Übergang von traditionellen Energiepflanzen hin zu nachhaltigen Reststoffen, um Flächenkonflikte („Tank-Teller-Debatte“) zu vermeiden.

• Nachhaltige Reststoffe und Abfälle: Dies ist der bevorzugte Ausgangsstoff für modernes Biomethanol (oft als „Advanced Biofuel“ bezeichnet). Dazu gehören:

  • Forstwirtschaftliche Abfälle: Baumrinde und Sägemehl.
  • Landwirtschaftliche Reststoffe: Stroh und tierische Abfälle wie Rindemist.
• Biomethan: Auch bereits produziertes Biogas aus bestehenden Biogasanlagen, das aus verschiedenen biogenen Substraten gewonnen wurde, kann als Basis dienen.
• Problematische Primärrohstoffe (Energiepflanzen): Traditionell wurden oft Mais (für Bioethanol) oder Rapsöl (für Biodiesel) genutzt. Diese gelten jedoch aufgrund des hohen Flächenverbrauchs und der Verdrängung von Lebensmitteln als weniger nachhaltig.

2. Herstellungsprozess.

Die Herstellung von Biomethanol erfolgt in mehreren chemischen Schritten, wobei das Ziel die Erzeugung eines sogenannten Synthesegases ist.

Schritt A: Erzeugung von Synthesegas.

Es gibt zwei Hauptwege, um das für die Methanolsynthese benötigte Synthesegas (eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid) zu gewinnen:

1. Vergasung fester Biomasse: Feste Stoffe wie Stroh oder Holzreste werden unter hohen Temperaturen und Druck einer partiellen Oxidation unterzogen. Dadurch entsteht das gasförmige Synthesegas.
2. Dampfreformierung von Biomethan: Wenn Biomethan (aus Biogasanlagen) als Ausgangsstoff dient, wird dieses durch Dampfreformierung in Synthesegas umgewandelt.

Schritt B: Methanolsynthese.

Aus dem gewonnenen Synthesegas wird anschliessend in einem weiteren Reaktionsschritt das flüssige Methanol synthetisiert.

Schritt C: Optimierung zu „E-Biomethanol“.

Ein zentraler Aspekt des in den Quellen beschriebenen Konzepts ist die Aufwertung von reinem Biomethanol zu E-Biomethanol:

• Problem: Bei der reinen Vergasung von Biomasse entsteht oft mehr Kohlenstoff, als für die Synthese im Verhältnis zum vorhandenen Wasserstoff benötigt wird.
• Lösung: Es wird zusätzlich grüner Wasserstoff (aus Elektrolyse mit erneuerbarem Strom) hinzugefügt.
• Vorteil: Dies erhöht die Kohlenstoffeffizienz massiv, da der gesamte nachhaltige Kohlenstoff aus der Biomasse genutzt werden kann, um die Methanausbeute zu maximieren, anstatt Überschüsse als zu verlieren.

3. Logistik und Produktion.

Die Produktion sollte laut den Quellen dezentral in sogenannten Bioraffinerien stattfinden.

• Standortwahl: Da Biosubstrate wie Rindemist oder Stroh eine geringe Energiedichte haben und schwer über weite Strecken zu transportieren sind, erfolgt die Verarbeitung idealerweise in einem Umkreis von etwa 20 bis 70 km um den Anfallort der Reststoffe.
• Integration: Diese Bioraffinerien könnten dezentrale Elektrolyseure nutzen, um lokalen Überschussstrom aus Wind und Sonne direkt in Form von E-Biomethanol zu speichern.
  
  

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Prozess E-Biomethanol.

1. Der spezifische E-Biomethanol-Prozess.

Das „E“ in E-Biomethanol steht für die Ergänzung des Prozesses durch erneuerbaren Strom (Elektrolyse).

• Optimierung der Kohlenstoffeffizienz: Bei der reinen Vergasung von Biomasse ist tendenziell mehr Kohlenstoff vorhanden, als für die Methanolsynthese im Verhältnis zum Wasserstoff benötigt wird.
• Zusatz von grünem Wasserstoff: Um diesen überschüssigen, nachhaltigen Kohlenstoff nicht als zu verlieren, wird dem Prozess grüner Wasserstoff beigefügt, der mittels Elektrolyse aus Wind- oder Solarstrom gewonnen wurde.
• Ergebnis: Durch diese Kombination kann der gesamte Kohlenstoff aus der Biomasse für die Methanolherstellung genutzt werden, was die Ausbeute massiv erhöht. In der EU-Regulierung wird dieser Kraftstoff anteilig als „Advanced Biofuel“ (Bioteil) und als „RFNBO“ (E-Fuel-Teil) kategorisiert.

2. Dezentrale Produktion (Bioraffinerien).

Die Herstellung soll laut den Quellen dezentral in Bioraffinerien erfolgen.

• Logistik: Da Biosubstrate wie Rindemist oder Stroh eine geringe Energiedichte haben, ist ein Transport über weite Strecken unwirtschaftlich. Daher werden diese Stoffe idealerweise in einem Umkreis von ca. 20 bis 70 km eingesammelt und vor Ort verarbeitet.
• Netzentlastung: Diese dezentralen Standorte können lokale Stromüberschüsse direkt über Elektrolyseure aufnehmen und in Form von Methanol speichern, was die Stromnetze entlastet.

Biomethanol vs. E-Biomethanol.

Die Einsatzgebiete sowie die Unterschiede zwischen Biomethanol und E-Biomethanol lassen sich wie folgt detailliert beschreiben.

Einsatzgebiete: Biomethanol und E-Biomethanol.

Methanol dient in einer klimaneutralen Wirtschaft als flexibler Grundbaustein ("Building Block") für Sektoren, die schwer direkt zu elektrifizieren sind. Dabei wird E-Biomethanol oft als das Zielprodukt betrachtet, um die Ausbeute an nachhaltigem Kohlenstoff zu maximieren.

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1. Schifffahrt:

   • Methanol kann direkt als Brennstoff in Schiffsmotoren genutzt werden.
   • Es ist Wasserstoff überlegen, da Wasserstoff ein extrem hohes Volumen beanspruchen würde (Herausforderung der volumetrischen Energiedichte), wodurch kaum noch Platz für Container bliebe.

2. Luftfahrt:

   • Methanol kann ohne grosse Effizienzvorteile in nachhaltiges Kerosin umgewandelt werden.
   • Flüssige Kraftstoffe sind hier essenziell, da Wasserstofftanks etwa ein Drittel der Flugzeuglänge einnehmen müssten.

3. Chemische Industrie:

   • Methanol ist die Basis für die Herstellung von Olefinen (z. B. Ethylen für Kunststoffe), Formaldehyd und verschiedenen Säuren.
   • Es ersetzt fossile Kohlenwasserstoffe und liefert das notwendige Kohlenstoffatom für die Kunststoffproduktion.

4. Stromsektor (Langfristspeicher/Dunkelflaute):

   • Methanol dient als Backup-Brennstoff für Gaskraftwerke in Zeiten ohne Wind und Sonne.
   • Es ermöglicht eine hohe Resilienz, da es in einfachen Stahltanks vor Ort gelagert werden kann und Kraftwerke so tagelang autark Strom und Wärme (z. B. für Süddeutschland) liefern können.

Unterschied: Biomethanol vs. E-Biomethanol.

Der Hauptunterschied liegt nicht im Anwendungsgebiet, sondern in der Herstellungseffizienz und der Kohlenstoffnutzung:

• Biomethanol: Entsteht rein aus der Vergasung von Biomasse (Reststoffe wie Stroh, Rindemist, Holzreste). Hierbei bleibt oft überschüssiger Kohlenstoff ungenutzt, da für die chemische Synthese nicht genügend Wasserstoff aus der Biomasse selbst vorhanden ist.
• E-Biomethanol: Hier wird der Biomasse-Vergasung zusätzlich grüner Wasserstoff (aus Elektrolyse mit erneuerbarem Strom) beigefügt. Dies ermöglicht eine weitaus höhere Kohlenstoffeffizienz, da der gesamte nachhaltige Kohlenstoff aus der Biomasse in Methanol gebunden werden kann. In der EU-Regulierung gilt der biogene Anteil als „Advanced Biofuel“ und der strombasierte Anteil als „RFNBO“ (e-Fuel).

Kennzahlen zu Methanol und Potenzialen.

Das Konzept des "Minimal Methanol Backstop" sieht vor, Methanol nur dort einzusetzen, wo direkte Elektrifizierung (z. B. PKW, Wärmepumpen) nicht möglich ist, um die knappe Ressource Biomasse optimal zu nutzen.

Warum nicht nur Wasserstoff: geringe volumetrische Energiedichte.

Das Kernproblem bei der ausschliesslichen Nutzung von Wasserstoff liegt vor allem in seiner geringen volumetrischen Energiedichte, was insbesondere im Transportsektor zu massiven Platzproblemen führt. Während Wasserstoff als Gas oder unter hohem Druck gespeichert werden muss, ist Methanol eine flüssige Substanz, die sich wesentlich einfacher handhaben lässt.

Das Volumenproblem im Detail.

Nachfolgend werden die spezifischen Herausforderungen des Volumenproblems für verschiedene Sektoren erläutert:

• Schifffahrt: Für den Seeverkehr gilt Wasserstoff aufgrund des benötigten Volumens als nahezu ausgeschlossen. Da Wasserstoff eine sehr geringe volumetrische Energiedichte aufweist und selbst in komprimierter Form viel Platz beansprucht, müssten die Tanks so gross dimensioniert werden, dass kaum noch Raum für die eigentliche Ladung (Container) bliebe.
• Luftfahrt: Im Flugverkehr müssten bei einer Nutzung von Wasserstoff etwa ein Drittel der Flugzeuglänge allein für die Tanks reserviert werden. Dies schränkt die Kapazität für Passagiere oder Fracht massiv ein, weshalb flüssige Kraftstoffe wie Kerosin (das aus Methanol gewonnen werden kann) bevorzugt werden.
• Infrastruktur und Speicherung: Wasserstoffmoleküle sind sehr klein und flüchtig, was den Transport in Pipelines und die Speicherung komplex macht. Während Methanol einfach in herkömmlichen Stahltanks gelagert werden kann, benötigt Wasserstoff oft spezialisierte unterirdische Salzkavernen, deren Bau langwierig ist und die geografisch nicht überall verfügbar sind.

Kennzahlen im Vergleich.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Kennzahlen und Vergleiche zwischen Wasserstoff und (E-)Biomethanol zusammen, wie sie in den Quellen diskutiert werden:

Methanol fungiert als „flüssiges Rückgrat“, da es die physikalischen Nachteile des Wasserstoffs bei Volumen und Lagerung überbrückt und dabei auf bereits existierende oder leicht anpassbare Infrastrukturen zurückgreifen kann.

Warum nicht nur Wasserstoff: das Infrastruktur-Dilemma.

Das Infrastruktur-Dilemma bei der ausschliesslichen Nutzung von Wasserstoff ist ein zentrales Argument für das Methanol-Konzept. Während Wasserstoff den Aufbau eines völlig neuen, hochkomplexen Systems erfordert, kann Methanol bestehende Logistikketten nutzen.

Das vierdimensionale „Henne-Ei-Problem“.

Der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft steht vor der Herausforderung, dass vier Bereiche gleichzeitig hochskaliert werden müssen: Angebot (Elektrolyseure), Nachfrage (z. B. Stahlindustrie), Speicherung und das Pipeline-Netzwerk. Ohne Pipelines gibt es keine Abnehmer, und ohne Abnehmer lohnt sich der Bau der teuren Infrastruktur nicht.

Die infrastrukturellen Hürden im Detail:

• Lange Planungs- und Bauzeiten: Der Bau unterirdischer Wasserstoff-Salzkavernen zur Speicherung benötigt eine Vorlaufzeit von etwa 10 Jahren. Im Gegensatz dazu können Stahltanks für Methanol innerhalb weniger Monate errichtet werden.
• Geografische Einschränkungen: Salzkavernen sind in Deutschland geografisch ungleich verteilt und finden sich hauptsächlich im Norden. Um Süddeutschland zu versorgen, wäre entweder ein massiver Ausbau des Stromnetzes (auf „Kupferplatten-Niveau“) oder ein teures Wasserstoff-Kernnetz erforderlich.
• Risiko von Fehlinvestitionen: Es besteht die Sorge, dass Milliarden in ein Wasserstoff-Kernnetz fliessen, das in den ersten zehn Jahren mangels ausreichender Nachfrage weitgehend leer steht.
• Komplexität des Transports: Wasserstoffmoleküle sind sehr klein und flüchtig; sie müssen stark verdichtet werden, was den Transport in Pipelines technisch anspruchsvoller macht als bei flüssigen Energieträgern.

Die Flexibilität von Methanol.

Methanol als Flüssigkeit bietet eine deutlich höhere Resilienz und Flexibilität:

• Transportwege: Es kann unkompliziert per LKW, Bahn oder Binnenschiff verteilt werden.
• Umnutzung: Bestehende Pipelines für Kerosin oder Rohöl können mit geringem Aufwand für Methanol umgewidmet werden, da die Durchmesse aufgrund der flüssigen Form effizienter genutzt werden können.
• Dezentrale Struktur: Methanol kann in dezentralen Bioraffinerien (Umkreis ca. 20–70 km) produziert und direkt vor Ort gespeichert werden, was die Abhängigkeit von überregionalen Netzen verringert.

Kennzahlen-Vergleich: Infrastruktur und Kosten.

Methanol punktet vor allem durch die Vermeidung von Pfadabhängigkeiten und die Möglichkeit, sofort kleinteilig (z. B. mit LKWs) zu beginnen und die Infrastruktur erst bei steigendem Bedarf schrittweise auszubauen.

Warum nicht nur Wasserstoff: Henne-Ei-Problem.

Das Henne-Ei-Problem ist eine der zentralen Hürden beim Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft und ein Hauptgrund, warum Forscher wie Tom Brown das Methanol-Konzept als pragmatischere Lösung vorschlagen. Während Wasserstoff ein perfekt aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem erfordert, erlaubt Methanol einen flexiblen, schrittweisen Einstieg.

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Das vierdimensionale Henne-Ei-Problem bei Wasserstoff.

Bei Wasserstoff müssen laut den Quellen vier Dimensionen gleichzeitig hochskaliert werden, damit das System funktioniert:

1. Angebotsseite: Massiver Ausbau von Elektrolyseuren zur Erzeugung von grünem Wasserstoff.
2. Nachfrageseite: Grossindustrielle Abnehmer (z. B. die Stahlindustrie) müssen ihre Prozesse komplett auf Wasserstoff umstellen.
3. Speicherung: Bau von unterirdischen Salzkavernen, was eine Planungszeit von etwa 10 Jahren erfordert.
4. Infrastruktur: Errichtung eines Pipeline-Netzwerks (Wasserstoff-Kernnetz), das ebenfalls Jahre an Vorlauf benötigt.

Das Problem besteht darin, dass keine dieser Dimensionen ohne die anderen wirtschaftlich ist: Ohne Pipelines gibt es keine Abnehmer, und ohne gesicherte Abnahme lohnt sich der teure Pipelinebau nicht. Es besteht das Risiko, dass Milliarden in ein Kernnetz fliessen, das in den ersten zehn Jahren mangels Nachfrage leer steht.

Warum Methanol dieses Problem umgeht.

Methanol als flüssiger Energieträger bricht diese Abhängigkeiten auf:

• Flexibler Start: Man kann klein anfangen und Methanol mit bestehenden Mitteln wie LKW, Bahn oder Schiff transportieren. Eine Pipeline ist zu Beginn nicht zwingend erforderlich.
• Schnelle Speicherung: Statt auf 10-jährige Kavernenprojekte zu warten, kann Methanol in einfachen Stahltanks gelagert werden, die innerhalb weniger Monate gebaut sind.
• Bestehende Nachfrage: Es gibt bereits einen globalen Markt und Schifffahrtsunternehmen (wie Maersk), die händeringend nach grünem Methanol suchen. Man kann mit Biomethanol beginnen und später Wasserstoff hinzufügen (E-Biomethanol), wenn die Elektrolyse-Kapazitäten steigen.
• Einfache Umrüstung: Bestehende Infrastrukturen wie Öl- oder Kerosin-Pipelines können wesentlich einfacher für flüssiges Methanol umgewidmet werden als für gasförmigen Wasserstoff.

Kennzahlen im Vergleich: Wasserstoff vs. Methanol.

Die folgende Tabelle verdeutlicht die ökonomischen und infrastrukturellen Unterschiede, die das Henne-Ei-Problem bei Wasserstoff verschärfen:

Obwohl das Methanol-Szenario in theoretischen Modellen geringfügig teurer erscheint (bis zu 6 %), punktet es in der Realität durch die Vermeidung komplexer Reibungsverluste und Nichtlinearitäten, die der Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur mit sich bringt. Methanol dient somit als "Backstop", falls die Wasserstoffwirtschaft nicht so schnell wie erhofft abhebt.

Wo Methanol unverzichtbar ist – Schifffahrt.

In der Schifffahrt gilt Methanol als eine der wenigen realistischen Alternativen zu fossilen Brennstoffen, da es spezifische physikalische und logistische Anforderungen erfüllt, an denen andere Energieträger wie reiner Wasserstoff scheitern.

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Warum Methanol in der Schifffahrt unverzichtbar ist.

Der Hauptgrund für die Unverzichtbarkeit von Methanol im Seeverkehr ist die Energiedichte, die für weite Strecken und schwere Lasten zwingend erforderlich ist.

• Das Volumenproblem von Wasserstoff: Der Einsatz von reinem Wasserstoff wird in der Schifffahrt als nahezu ausgeschlossen betrachtet. Da Wasserstoff eine sehr geringe volumetrische Energiedichte aufweist, müsste er extrem verdichtet werden und würde dennoch so viel Platz einnehmen, dass kein Raum mehr für die Ladung (Container) in den Schiffen bliebe.
• Direkte Nutzbarkeit: Methanol kann direkt als Brennstoff in Schiffsmotoren eingesetzt werden. Im Gegensatz zu komplexen Wasserstoff-Infrastrukturen existieren bereits Methanol-Schiffe, die heute aktiv die Weltmeere befahren.
• Einfache Handhabung: Als farblose Flüssigkeit lässt sich Methanol wesentlich einfacher und kostengünstiger transportieren und lagern als gasförmiger Wasserstoff. Es kann in herkömmlichen Stahltanks gelagert werden, was die Umrüstung bestehender Hafen-Infrastrukturen erleichtert.
• Hohe Marktnachfrage: Grosse Reedereien wie Maersk oder die chinesische Costco suchen bereits heute händeringend nach grünem Methanol, um ihre Flotten klimaneutral zu betreiben. Die Schifffahrtsindustrie weist zudem eine hohe Zahlungsbereitschaft für nachhaltige Kraftstoffe auf, was Methanol wirtschaftlich attraktiver macht als den Einsatz in Sektoren, die leicht direkt elektrifiziert werden können.

Kennzahlen im Kontext der Schifffahrt und Methanol-Wirtschaft.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Kennzahlen zusammen, welche die Vorteile von Methanol gegenüber Wasserstoff sowie das Potenzial des Energieträgers verdeutlichen:

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Methanol aufgrund seiner flüssigen Form und der damit verbundenen hohen Energiedichte die einzige "Fallback-Option" für den Seeverkehr darstellt, sollte eine flächendeckende Wasserstoffwirtschaft an logistischen oder ökonomischen Hürden scheitern.

Wo Methanol unverzichtbar ist – Luftfahrt.

In der Luftfahrt gilt Methanol als unverzichtbarer Baustein für eine klimaneutrale Zukunft, da dieser Sektor eine besonders hohe Energiedichte benötigt, die durch Batterien allein auf absehbare Zeit nicht gedeckt werden kann.

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Warum Methanol in der Luftfahrt essenziell ist:

• Herstellung von nachhaltigem Kerosin: Methanol dient als chemische Plattform, aus der ohne grosse Effizienzvorgaben direkt Kerosin hergestellt werden kann. Dieses synthetische Kerosin kann als "Drop-in"-Kraftstoff fossiles Kerosin in bestehenden Flugzeugen ersetzen.
• Vorteil gegenüber Wasserstoff: Wasserstoff wird für die kommerzielle Luftfahrt in den nächsten 20 bis 30 Jahren als unwahrscheinlich angesehen. Das Hauptproblem ist das Volumen: Wasserstoff-Tanks müssten etwa ein Drittel der Flugzeuglänge einnehmen, was massiv zulasten der Kabinenkapazität ginge.
• Grenzen der Elektrifizierung: Während Kurzstreckenflüge von 500 bis 1000 km Reichweite perspektivisch mit batterieelektrischen Flugzeugen möglich sein könnten, bleibt für alles darüber hinaus ein flüssiger Kraftstoff mit hoher Energiedichte wie Methanol bzw. das daraus gewonnene Kerosin notwendig.
• Regulatorischer Druck: Die Politik setzt bereits Anreize durch Quoten. Gemäss der europäischen Gesetzgebung (RED III) gibt es beispielsweise ein Ziel von 1,2 % E-Fuels (Ifuels) bis 2030 für den Flugverkehr.

Kennzahlen-Tabelle: Methanol und Potenziale.

Die folgende Tabelle fasst wichtige Kennzahlen zusammen, die im Zusammenhang mit der Nutzung von Methanol als Energieträger und der Luftfahrt in den Quellen genannt werden:

Methanol fungiert hierbei als Teil eines "Minimal Methanol Backstops": Das Ziel ist es, so viel wie möglich zu elektrifizieren und Methanol nur dort einzusetzen, wo es für die notwendige Energiedichte und als Kohlenstoffquelle (für Kerosin oder Chemie) absolut erforderlich ist.

Wo Methanol unverzichtbar ist - Chemische Industrie.

In der chemischen Industrie gilt Methanol als einer der wichtigsten und unverzichtbaren Grundbausteine, da es als Plattform für eine Vielzahl von Kohlenstoffverbindungen dient, die für die moderne Produktion essenziell sind. Während viele Sektoren elektrifiziert werden können, benötigt die Chemie stoffliche Kohlenstoffquellen, für die Methanol (insbesondere als E-Biomethanol) eine nachhaltige Lösung bietet.

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Bedeutung von Methanol für die chemische Industrie.

• Zentraler Baustein (Building Block): Methanol ist der einfachste Alkohol mit nur einem Kohlenstoffatom, was ihn zu einem idealen Ausgangsstoff für komplexere chemische Strukturen macht.
• Herstellung von Kunststoffen (Olefinen): Aus Methanol lassen sich in grossindustriellem Massstab Olefine wie Ethylen gewinnen, die die Basis für die meisten modernen Kunststoffe bilden. Dieser Prozess wird beispielsweise in China bereits im grossen Stil umgesetzt.
• Plattform für Basischemikalien: Methanol ist der notwendige Rohstoff für die Produktion von Formaldehyd, verschiedenen Säuren (wie Ameisensäure) sowie Aromaten.
• Kohlenstoffquelle: Für die Herstellung von Kunststoffen und Chemikalien reicht Wasserstoff allein nicht aus, da diese Produkte physikalisch aus Kohlenwasserstoffen bestehen. Methanol liefert das notwendige Kohlenstoffatom in einer handhabbaren, flüssigen Form.
• Ersatz fossiler Rohstoffe: In einer klimaneutralen Wirtschaft ersetzt nachhaltig gewonnenes Methanol (aus Biomasse-Reststoffen und grünem Wasserstoff) das bisher genutzte fossile Erdgas oder Rohöl in der chemischen Wertschöpfungskette.

Kennzahlen zu Methanol und Potenzialen.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen zusammen, die Methanol als Energieträger und Rohstoff charakterisieren:

Durch das Konzept des "Minimal Methanol Backstop" soll Methanol gezielt dort eingesetzt werden, wo es aufgrund der stofflichen Eigenschaften (wie in der Chemie) oder der benötigten Energiedichte (wie im Flug- und Schiffsverkehr) keine effizientere elektrische Alternative gibt.

Wo Methanol unverzichtbar ist - Stromsektor (Dunkelflaute).

Im Stromsektor spielt Methanol eine entscheidende Rolle als Langfristspeicher, um die sogenannte Dunkelflaute – Phasen, in denen weder Wind noch Sonne ausreichend Energie liefern – zu überbrücken. In diesen Zeiten dient Methanol als Backup-Brennstoff für Gaskraftwerke, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

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Warum Methanol im Stromsektor vorteilhaft ist:

• Resilienz und lokale Bevorratung: Im Gegensatz zu Wasserstoff, der für den Transport auf ein aufwendiges Pipeline-Netzwerk angewiesen ist, kann Methanol einfach in Stahltanks direkt am Kraftwerksstandort gelagert werden. Ein solcher Tank ermöglicht es einem Kraftwerk, eine Region im Notfall für mehrere Tage autark mit Strom zu versorgen, ohne von funktionierenden überregionalen Netzen oder Verdichterstationen abhängig zu sein.
• Lösung für regionale Engpässe: Während Wasserstoffspeicher in Form von Salzkavernen geografisch auf Norddeutschland begrenzt sind, bietet Methanol eine Lösung für Süddeutschland. Ohne Methanol müsste entweder das Stromnetz massiv zu einer „Kupferplatte“ ausgebaut oder ein teures Wasserstoff-Kernnetz errichtet werden, das in den ersten Jahren mangels Nachfrage leer zu laufen droht.
• Einfache Umrüstung bestehender Anlagen: Die Umstellung herkömmlicher Gasturbinen auf Methanol ist technisch weniger aufwendig als die Umrüstung auf Wasserstoff („Hydrogen Ready“). Methanol verbrennt zudem sehr sauber und rückstandsfrei bei etwas niedrigeren Temperaturen, was die Stickoxidemissionen reduziert.
• Kostenvorteile bei der Rückverstromung: Da Kraftwerke für die Dunkelflaute nur wenige hundert Stunden im Jahr laufen, fallen die hohen Infrastruktur- und Speicherkosten von Wasserstoff hier besonders schwer ins Gewicht. Die Kosten für die Rückverstromung von Methanol sind aufgrund der günstigeren Logistik deutlich niedriger.

Kennzahlen zum Einsatz im Stromsektor.

Die folgende Tabelle vergleicht die wirtschaftlichen und technischen Eckpunkte von Methanol und Wasserstoff im Kontext der Stromerzeugung und Speicherung:

Obwohl ein System mit Methanol in theoretischen Modellen geringfügig teurer sein kann (da Methanol als Brennstoff teurer ist als reines Methan), spart es in der Realität die immense Komplexität und die „Nichtlinearitäten“ ein, die der Aufbau einer komplett neuen Wasserstoff-Infrastruktur mit sich bringen würde. Es fungiert daher als „Minimal Methanol Backstop“ – eine Absicherung, falls die Wasserstoffwirtschaft nicht schnell genug skaliert.

Der "Minimal Methanol Backstop": Elektrifizierung zuerst:

Das Konzept des „Minimal Methanol Backstop“ basiert auf einer klaren Hierarchie, in der die direkte Elektrifizierung die tragende Säule der Energiewende bildet. Methanol wird dabei nicht als Konkurrenz zum Strom betrachtet, sondern als notwendige Ergänzung für jene Bereiche, die sich nicht effizient elektrifizieren lassen.

Hier sind die detaillierten Informationen zum Grundsatz „Elektrifizierung zuerst“ innerhalb dieses Konzepts:

1. Der Vorrang der Elektrifizierung.

Laut Professor Tom Brown spielt die Elektrifizierung in fast allen Szenarien zur Klimaneutralität den „Löwenanteil“. Das Ziel ist es, die Mehrheit der Energienachfrage direkt mit Strom zu decken, da dies energetisch am effizientesten ist. Methanol soll dabei in seiner Menge so klein wie möglich gehalten werden.

2. Bereiche der direkten Elektrifizierung.

In dem Modell werden konsequent alle Sektoren priorisiert, in denen Strom ohne Umwege genutzt werden kann:

• Mobilität: PKW und zunehmend auch LKWs sollten batterieelektrisch betrieben werden. In China ist bereits ein Boom bei elektrisch betriebenen LKWs zu beobachten, da Batterien immer günstiger und effizienter werden.
• Gebäudewärme: Der Einsatz von Wärmepumpen ist der direkte elektrische Ersatz für fossile Brennstoffe in der Gebäudebeheizung.
• Industrie: Auch in der Prozesswärme werden immer neue Wege gefunden, Wärme direkt aus Strom bereitzustellen, anstatt Wasserstoff oder andere Brennstoffe zu nutzen.
• Erweiterte Elektrifizierung: Das Modell geht sogar so weit, die Binnenschifffahrt und Kurzstreckenflüge (bis zu 500–1000 km) perspektivisch als elektrifizierbar zu betrachten,.

3. Warum „Elektrifizierung zuerst“?

Die Bevorzugung von Strom gegenüber flüssigen Energieträgern oder Wasserstoff hat handfeste Gründe:

• Effizienz: Die direkte Anwendung von Strom in einer Batterie oder Wärmepumpe vermeidet die hohen Umwandlungsverluste, die bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen (wie Methanol oder Wasserstoff) entstehen.
• Kostendegression: Durch die fallenden Preise für Batterietechnologie verschiebt sich die Grenze dessen, was wirtschaftlich elektrifizierbar ist, kontinuierlich nach oben.
• Entlastung der Ressourcen: Da nachhaltige Biomasse und grüner Wasserstoff knappe Güter sind, müssen diese für die Sektoren reserviert werden, in denen es keine elektrische Alternative gibt.

4. Die Rolle von Methanol als „Backstop“.

Erst wenn die Möglichkeiten der Elektrifizierung ausgeschöpft sind, greift der Methanol-Backstop für den Restbedarf (ca. 20 % der Energienachfrage),. Dies betrifft vor allem:

• Die chemische Industrie (als stofflicher Rohstoff für Kunststoffe).
• Den Langstrecken-Flug- und Seeverkehr aufgrund der benötigten Energiedichte.
• Den Stromsektor selbst, um während einer Dunkelflaute als Backup-Brennstoff in Kraftwerken die Versorgungssicherheit zu garantieren.

„Elektrifizierung zuerst“ bedeutet, dass das System so weit wie möglich auf Strombasis optimiert wird, während Methanol als flexibles Sicherheitsnetz (Backstop) fungiert, das die verbleibenden Lücken schliesst und die Komplexität einer flächendeckenden Wasserstoffinfrastruktur vermeidet.

Der "Minimal Methanol Backstop": Methanol als Absicherung.

Das Konzept des „Minimal Methanol Backstop“ sieht Methanol als ein flexibles Sicherheitsnetz und eine strategische Absicherung für die Energiewende vor. Während die Elektrifizierung den Grossteil der Energienachfrage decken soll, fungiert Methanol als „Backstop“ (Auffangmechanismus) für jene Bereiche, in denen Strom oder reiner Wasserstoff an physikalische oder logistische Grenzen stossen.

Die Absicherungsfunktion von Methanol umfasst dabei drei zentrale Dimensionen:

1. Krisenvorsorge und Resilienz im Stromsektor.

Methanol dient als kritische Absicherung für die Versorgungssicherheit während einer „Dunkelflaute“ – Phasen, in denen Wind- und Sonnenenergie nicht ausreichen.

• Autarke Energieversorgung: Im Falle eines Blackouts oder Netzwerkausfalls kann Methanol in einfachen Stahltanks direkt an den Kraftwerksstandorten gelagert werden. Dies ermöglicht es, eine Region für mehrere Tage autark mit Strom zu versorgen, ohne auf funktionierende Pipelines oder externe Verdichterstationen angewiesen zu sein.
• Geografische Unabhängigkeit: Während Wasserstoffspeicher in Form von Salzkavernen primär im Norden Deutschlands verfügbar sind, bietet Methanol eine Absicherung für den Süden. Da es überall in Stahltanks gelagert werden kann, vermeidet es die Notwendigkeit, das Stromnetz zu einer extrem teuren „Kupferplatte“ auszubauen, um den Süden rein aus dem Norden zu versorgen.

2. Logistische Absicherung gegen das „Henne-Ei-Problem“.

Methanol fungiert als Absicherung gegen die komplexen infrastrukturellen Hürden einer reinen Wasserstoffwirtschaft, dem sogenannten vierdimensionalen Henne-Ei-Problem.

• Flexibler Markteinstieg: Im Gegensatz zu Wasserstoff, der für einen wirtschaftlichen Betrieb zeitgleich Elektrolyseure, Abnehmer, Speicher und ein Pipelinenetz benötigt, kann Methanol klein skaliert werden. Es lässt sich unkompliziert per LKW, Bahn oder Schiff transportieren, wodurch man nicht auf die jahrzehntelange Planung und den Bau eines Wasserstoff-Kernnetzes warten muss.
• Nutzung bestehender Infrastruktur: Methanol bietet eine Absicherung durch die Möglichkeit, existierende fossile Infrastrukturen umzuwidmen. Da es eine Flüssigkeit ist, können Rohöl- oder Kerosinpipelines mit vergleichsweise geringem Aufwand für den Methanoltransport genutzt werden.

3. Systemische „Fallback-Option“.

Methanol wird explizit als „Fallback-Option“ für den Fall betrachtet, dass die Wasserstoffwirtschaft nicht so schnell oder erfolgreich skaliert wie politisch erhofft.

• Risikominimierung: Falls technische oder ökonomische Probleme den grossflächigen Einsatz von Wasserstoff verzögern, stellt das Methanol-Konzept sicher, dass das Ziel der Klimaneutralität dennoch erreicht werden kann.
• Einfache Umrüstung: Ein Vorteil bei der Absicherung ist die leichte Umstellbarkeit von Gaskraftwerken. Methanol verbrennt sauberer und bei niedrigeren Temperaturen als Methan, was die technische Anpassung bestehender Turbinen im Vergleich zu „Hydrogen-Ready“-Lösungen deutlich vereinfacht.
• Flexible Aufwertung: Das Konzept erlaubt es, zunächst mit reinem Biomethanol zu beginnen und später – je nach Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff – auf E-Biomethanol umzustellen, was eine schrittweise Anpassung an den Fortschritt der Elektrolyse-Kapazitäten ermöglicht.

Obwohl das Methanol-Szenario in theoretischen Modellen etwa 2,4 % bis 6 % teurer sein kann als ein perfekt optimiertes Wasserstoff-System, wird dieser Aufpreis als gerechtfertigt angesehen, um die realen Reibungsverluste und Nichtlinearitäten der Wasserstoff-Infrastruktur abzufedern. Methanol reduziert so die Abhängigkeit von hochkomplexen, aufeinander abgestimmten Systementscheidungen.

Der "Minimal Methanol Backstop": Systemkosten.

Das Konzept des „Minimal Methanol Backstops“ analysiert die wirtschaftlichen Auswirkungen eines Energiesystems, das primär auf Methanol statt auf Wasserstoff setzt. In theoretischen Modellen führt dies zu leicht höheren Gesamtkosten, die jedoch durch eine deutlich geringere Systemkomplexität und höhere Resilienz aufgewogen werden.

1. Theoretische Systemkosten im Vergleich.

In den durchgeführten Modellrechnungen (unter Nutzung des Modells PyPSA) wurde ein kostenoptimiertes System, dem alle Freiheiten für Wasserstoff- und Methannetze gelassen wurden, einem reinen Methanol-Szenario gegenübergestellt.

• Moderater Kostenaufschlag: Das Methanol-Szenario ist im Vergleich zum theoretischen Optimum lediglich um 2,4 % teurer.
• Alternativszenarien: In verschiedenen Sensitivitätsanalysen steigt dieser Aufschlag auf bis zu 6 % an.
• Modellunsicherheit: Die Forscher betonen, dass ein Aufschlag von 2,4 % innerhalb der üblichen Unsicherheiten von Energiesystemmodellen liegt.

2. Ursachen für die höheren Kosten im Modell.

Die Mehrkosten für Methanol resultieren im Wesentlichen aus zwei Faktoren:

• Zusätzliches Kohlenstoffatom: Methanol ist aufgrund des benötigten Kohlenstoffs (aus Biomasse oder DAC) und des komplexeren Syntheseprozesses als reines Molekül teurer als Wasserstoff oder fossiles Methan.
• Einsatz im Stromsektor: Der Hauptunterschied in den Kosten entsteht dadurch, dass Methanol im Modell auch für die Rückverstromung während der Dunkelflaute genutzt wird. In kostenoptimierten Szenarien nutzt das Modell hierfür lieber günstigeres (oft fossiles) Erdgas in Kombination mit CCS, sofern dies erlaubt ist.

3. Die „unsichtbaren“ Kosten der Wasserstoff-Infrastruktur.

Ein zentrales Argument von Professor Tom Brown ist, dass lineare Modelle die Reibungsverluste und Nichtlinearitäten der Realität oft nicht abbilden. Während das Wasserstoff-Optimum im Modell perfekt abgestimmte Pipelines und Speicher voraussetzt, spart das Methanol-Szenario komplexe Infrastrukturkosten ein:

• Vermeidung des Henne-Ei-Problems: Die Kosten für die Koordination von Angebot, Nachfrage und Netzbau bei Wasserstoff sind in Modellen schwer zu greifen.
• Reale Rückverstromungskosten: Während Wasserstoff in Modellen oft günstig erscheint, zeigen betriebswirtschaftliche Bottom-up-Studien (z. B. vom Fraunhofer-Verbund), dass Wasserstoff für Kraftwerke, die nur wenige hundert Stunden im Jahr laufen, extrem teuer ist.
• Vergleichswert: Die Kosten für die Rückverstromung von Wasserstoff inklusive Netz und Speicher werden auf ca. 460 €/MWh geschätzt, während Methanol bei ca. 150 bis 170 €/MWh liegt.

4. Fazit zur Wirtschaftlichkeit.

Obwohl das Methanol-Konzept pro Energieeinheit teurer ist, reduziert es die Abhängigkeit von einem massiven Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur. Das Modell erkauft sich durch den geringen Aufpreis von 2,4 % bis 6 % eine extreme Flexibilität. Man muss nicht auf den Bau von Salzkavernen (Dauer ca. 10 Jahre) warten, sondern kann sofort mit günstigen Stahltanks und dem Transport per LKW oder Bahn beginnen. Methanol fungiert somit als kosteneffiziente Absicherung (Backstop), falls die Wasserstoffwirtschaft nicht so reibungslos skaliert wie erhofft.

Logistik und regionale Wertschöpfung.

Die Logistik und die damit verbundene regionale Wertschöpfung sind zentrale Säulen des Konzepts von E-Biomethanol. Da Methanol eine Flüssigkeit ist, bietet es im Vergleich zu gasförmigem Wasserstoff erhebliche Vorteile bei Transport, Lagerung und der Einbindung ländlicher Räume.

1. Logistik und Transportflexibilität.

Methanol wird als „einfacher Building Block“ beschrieben, der aufgrund seiner flüssigen Form die logistischen Hürden einer reinen Wasserstoffwirtschaft umgeht.

• Vielseitige Transportwege: Im Gegensatz zu Wasserstoff, der für grossflächige Anwendungen zwingend auf ein komplexes, über Jahre zu planendes Pipeline-Netzwerk angewiesen ist, kann Methanol flexibel per LKW, Bahn, Binnenschiff oder Seeschiff transportiert werden.
• Vermeidung des Henne-Ei-Problems: Die Logistik erlaubt es, „klein anzufangen“. Man kann zunächst geringe Mengen per Lastwagen verteilen und erst bei steigender Nachfrage auf Pipelines umstellen.
• Umnutzung bestehender Infrastruktur: Ein entscheidender Vorteil ist, dass existierende fossile Pipelines (z. B. für Kerosin oder Rohöl) mit geringem Aufwand für Methanol umgewidmet werden können. Da Methanol eine Flüssigkeit ist, sind die benötigten Leitungsdurchmesser deutlich kleiner als bei Wasserstoff oder Erdgas.
• Einfache Lagerung: Methanol kann in herkömmlichen Stahltanks gelagert werden, deren Bau nur wenige Monate dauert, während Wasserstoff-Salzkavernen eine Planungszeit von etwa 10 Jahren beanspruchen.

2. Regionale Wertschöpfung und dezentrale Produktion.

Das Konzept sieht eine dezentrale Struktur vor, die direkt an die Land- und Forstwirtschaft anknüpft und so die Wertschöpfung in den Regionen hält.

• Das Konzept der Bioraffinerie: Methanol soll in dezentralen Bioraffinerien produziert werden, die Reststoffe und Abfälle aus einem Umkreis von etwa 20 bis 70 km einsammeln.
• Lokale Rohstoffnutzung: Da Biosubstrate wie Rindemist oder Stroh eine niedrige Energiedichte haben, ist ein weiter Transport unwirtschaftlich. Die Verarbeitung vor Ort spart Transportkosten und nutzt die ohnehin anfallenden Nebenprodukte der Landwirtschaft.
• Zweites Standbein für die Landwirtschaft: Für Bauern entsteht neben der Lebensmittelproduktion ein zweiter Wirtschaftszweig als Kohlenstoff- bzw. Methanolproduzenten. Bestehende Biogasanlagen könnten zu „Biohubs“ vernetzt werden, was ein neues, langfristiges Geschäftsmodell für Anlagenbetreiber darstellt.
• Dezentrale Elektrolyse: Die Bioraffinerien benötigen für die E-Biomethanol-Synthese grünen Wasserstoff. Dieser wird idealerweise vor Ort mit lokalen Überschüssen aus Wind- und Solarenergie hergestellt. Dies entlastet das Stromnetz, da der Strom nicht über weite Strecken transportiert werden muss, sondern direkt vor Ort stofflich gebunden wird.

3. Resilienz durch Verteilung.

Durch die dezentrale Produktion und die einfache Lagerung in Tanks wird das Energiesystem insgesamt widerstandsfähiger (resilienter). Kraftwerke im Süden Deutschlands könnten beispielsweise durch regionale Methanolspeicher tagelang autark betrieben werden, ohne von überregionalen Gaspipelines oder dem Funktionieren von Verdichterstationen in einem Krisenfall abhängig zu sein.

Die Methanol-Logistik ermöglicht einen pragmatischen Markthochlauf, der bestehende Infrastrukturen nutzt und gleichzeitig neue, stabile Einkommensquellen im ländlichen Raum schafft.

Resilienz und Speicherung: Geografische Unabhängigkeit.

Die geografische Unabhängigkeit ist einer der zentralen Vorteile von Methanol gegenüber Wasserstoff, da die Speicherung von Wasserstoff an spezifische geologische Bedingungen geknüpft ist. Während Wasserstoff für eine effiziente Langzeitspeicherung auf unterirdische Salzkavernen angewiesen ist, die in Deutschland primär im Norden vorkommen, kann Methanol als Flüssigkeit in einfachen Stahltanks gelagert werden.

Geografische Flexibilität: Nord vs. Süd:

• Eingeschränkte Wasserstoff-Geografie: Die für Wasserstoff benötigten Salzablagerungen sind geografisch ungleich verteilt. In Deutschland konzentrieren sie sich auf den Norden, während sie in Süddeutschland nahezu fehlen.
• Vorteil für Süddeutschland: Da Methanol-Tanks überall errichtet werden können, bietet das Konzept eine Lösung für Kraftwerksstandorte im Süden. Ohne solche lokalen Speicher müsste der Süden entweder über ein massiv ausgebautes Stromnetz („Kupferplatte“) oder ein teures Wasserstoff-Kernnetz aus dem Norden versorgt werden.
• Internationale Relevanz: Auch Länder wie Frankreich oder Spanien, die kaum über Salzstöcke verfügen, sowie Teile von Afrika und Asien profitieren von der geografischen Unabhängigkeit der Methanolspeicherung.

Resilienz durch dezentrale Speicherung.

Die Möglichkeit, Methanol direkt vor Ort zu lagern, erhöht die Widerstandsfähigkeit (Resilienz) des Gesamtsystems erheblich:

• Autonomie im Krisenfall: Ein Kraftwerk mit einem lokalen Methanol-Tank kann eine Region im Falle eines Stromausfalls oder einer Dunkelflaute für mehrere Tage autark versorgen.
• Unabhängigkeit von Infrastruktur: Im Gegensatz zu Wasserstoff ist man nicht auf funktionierende überregionale Pipelines oder die Verfügbarkeit von Verdichterstationen angewiesen, die in einem Notfall ausfallen könnten.
• Schutz bei Angriffen: Falls grenzüberschreitende Leitungen oder Netze angegriffen werden, gewährleisten die in den Regionen verteilten grossen Methanolspeicher die Aufrechterhaltung der Stromversorgung.

Zeitliche Flexibilität.

Ein weiterer Resilienzfaktor ist die Geschwindigkeit des Infrastrukturaufbaus. Während die Planung und der Bau von unterirdischen Salzkavernen für Wasserstoff etwa 10 Jahre in Anspruch nehmen, können Stahltanks für Methanol innerhalb weniger Monate errichtet werden. Dies ermöglicht eine deutlich schnellere Reaktion auf Versorgungslücken und regionale Energiebedarfe.

Resilienz und Speicherung: Krisenvorsorge.

Im Kontext der Krisenvorsorge und Resilienz bietet Methanol laut den Quellen entscheidende Vorteile gegenüber einer rein wasserstoffbasierten Strategie, da es als flüssiger Energieträger die Abhängigkeit von komplexen Infrastrukturen verringert.

Hier sind die detaillierten Informationen zur Krisenvorsorge durch Methanol:

1. Unabhängigkeit von komplexer Infrastruktur.

Ein zentrales Element der Resilienz ist die physische Beschaffenheit von Methanol. Als Flüssigkeit kann es in einfachen Stahltanks gelagert werden.

• Schnelle Verfügbarkeit: Während die Planung und der Bau von unterirdischen Wasserstoff-Salzkavernen etwa 10 Jahre beanspruchen, können Methanol-Stahltanks innerhalb weniger Monate errichtet werden.
• Dezentrale Lagerung: Methanol ermöglicht es, grosse Energiemengen direkt an den Standorten von Kraftwerken zu bevorraten. In einem Krisenfall ist man somit nicht auf funktionierende überregionale Pipelines oder Verdichterstationen angewiesen, die bei einem Stromausfall selbst versagen könnten.

2. Versorgungssicherheit in der Dunkelflaute.

Methanol dient als strategische Reserve für Zeiten, in denen Wind- und Solarenergie nicht ausreichen (Dunkelflaute).

• Autarkie für Tage: Ein Kraftwerk mit einem lokalen Methanolspeicher kann eine Region im Notfall für mehrere Tage oder sogar ein bis zwei Wochen autark mit Strom versorgen.
• Wiederaufbau des Netzes: Für den Neustart des Stromsystems nach einem Blackout (Schwarzstartfähigkeit) sind gut verteilte Kraftwerke essenziell. Methanol bietet hier die nötige Sicherheit, da der Brennstoff vor Ort bereitliegt.

3. Geografische Resilienz (Süddeutschland).

Die Krisenvorsorge profitiert massiv von der geografischen Flexibilität des Methanols.

• Lösung für den Süden: Wasserstoff-Kavernen sind geologisch auf Norddeutschland begrenzt. Um Süddeutschland allein über Wasserstoff krisenfest zu machen, müsste entweder das Stromnetz extrem massiv („Kupferplatte“) oder ein teures Pipelinenetz ausgebaut werden. Methanol-Tanks können hingegen überall, auch in Bayern oder Baden-Württemberg, stehen.
• Schutz vor Sabotage: Durch die verteilten Speicher in den Regionen bleibt das System auch dann handlungsfähig, wenn grenzüberschreitende Leitungen oder zentrale Pipelines angegriffen oder beschädigt werden.

4. Kosten der Absicherung.

Methanol ist für die Krisenvorsorge im Stromsektor betriebswirtschaftlich deutlich effizienter als Wasserstoff, da die hohen Fixkosten für Netze und Spezialspeicher entfallen.

Methanol fungiert als „Minimal Methanol Backstop“: Es bietet ein robustes, einfach zu handhabendes Sicherheitsnetz, das das Risiko eines Scheiterns oder einer Verzögerung der komplexen Wasserstoffwirtschaft abfedert.

Politische Empfehlungen: Reform der Biomasse-Nutzung.

Die politischen Empfehlungen zur Reform der Biomasse-Nutzung zielen darauf ab, die knappe Ressource nachhaltiger Biomasse effizienter einzusetzen und sie primär als Kohlenstoffquelle für schwer elektrifizierbare Sektoren zu nutzen.

Kernempfehlungen zur Reform der Biomasse-Nutzung:

• Abkehr von Energiepflanzen: Ein zentraler Rat an die Politik ist der mittelfristige Ausstieg aus der Nutzung von Energiepflanzen (wie Mais für Bioethanol oder Raps für Biodiesel), die viel Fläche beanspruchen. Dies soll den sogenannten „Tank-Teller-Konflikt“ entschärfen, bei dem die Kraftstoffproduktion mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert und indirekt zur Abholzung von Regenwäldern führen kann.
• Fokus auf Reststoffe und Abfälle: Stattdessen soll die Förderung konsequent auf fortgeschrittene Biokraftstoffe aus land- und forstwirtschaftlichen Abfällen (z. B. Stroh, Baumrinde, Mist) umgestellt werden.
• Neuausrichtung der Nutzungshierarchie: Die aktuelle Praxis der direkten Verstromung von Biogas (oft nur ca. 1.000 Stunden pro Jahr) sollte schrittweise beendet werden. Die Biomasse ist laut den Quellen zu wertvoll, um sie einfach zu verheizen oder zu verstromen; sie sollte stattdessen als Kohlenstoff-Grundbaustein für die Chemie sowie den Flug- und Schiffsverkehr genutzt werden.
• Ministerienübergreifendes Konzept: Die Zuständigkeiten für Biomasse sind derzeit stark zersplittert (Wirtschaftsministerium für Strom, Verkehrsministerium für Zertifikate, Landwirtschaftsministerium für Bauern). Die Politik sollte hier ein einheitliches, integriertes Gesamtkonzept erarbeiten.
• Anreize für „Biohubs“: Bestehende Biogasanlagen sollten nicht abgeschaltet, sondern zu dezentralen Bioraffinerien weiterentwickelt werden. Durch die Vernetzung dieser Anlagen kann Biomethan oder Biomethanol zentral an Standorten produziert werden, was den Betreibern und der Landwirtschaft ein langfristig stabiles Geschäftsmodell in Märkten mit hoher Zahlungsbereitschaft (Schifffahrt, Luftfahrt) bietet.
• Festhalten an Quoten: Die Politik sollte strikt an den bereits eingeführten Quoten der EU-Richtlinie RED III (Renewable Energy Directive) festhalten, die beispielsweise 1,2 % E-Fuels (RFNBOs) bis 2030 im Verkehrssektor vorsehen.

Kennzahlen zur Biomasse-Nutzung und dem Methanol-Konzept.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten in den Quellen genannten Kennzahlen zusammen, die die Grundlage für diese Empfehlungen bilden:

Diese Reformen sollen sicherstellen, dass Biomasse als wertvoller Kohlenstofflieferant dort eingesetzt wird, wo die direkte Elektrifizierung nicht möglich ist, während gleichzeitig die hohen Infrastrukturrisiken einer reinen Wasserstoffwirtschaft abgefedert werden.

Politische Empfehlungen: Anpassung der Förderung.

Basierend auf den Analysen von Professor Tom Brown und den diskutierten Szenarien zur Erreichung der Klimaneutralität lassen sich die politischen Empfehlungen zur Anpassung der Förderung in folgende Kernbereiche unterteilen:

1. Neuausrichtung der Bioenergie-Förderung.

Die aktuelle Förderlandschaft für Biomasse wird als zu zersplittert und teilweise fehlgeleitet kritisiert.

• Abbau von Anreizen für die Verstromung: Die Förderung der direkten Verstromung von Biogas (z. B. im Rahmen des EEG) sollte schrittweise beendet werden. Biomasse ist eine zu knappe Ressource, um sie für Kraftwerke zu nutzen, die nur ca. 1.000 Stunden im Jahr laufen.
• Ausstieg aus der ersten Generation von Biokraftstoffen: Förderungen für Kraftstoffe aus Energiepflanzen wie Mais oder Raps (Tank-Teller-Konflikt) sollten zugunsten von Reststoffen und Abfällen abgebaut werden.
• Fokus auf stoffliche Nutzung: Politische Anreize sollten darauf abzielen, biogenen Kohlenstoff in Methanol umzuwandeln, um ihn für die Schifffahrt, Luftfahrt und die chemische Industrie als "nachhaltige Kohlenstoffquelle" zu sichern.

2. Harmonisierung und Quotenmanagement.

Um Planungssicherheit für Investoren zu schaffen, ist eine konsistente Gesetzgebung erforderlich.

• Festhalten an der RED III: Die Politik muss strikt an den Zielen der europäischen Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED III) festhalten, die beispielsweise eine Quote von 1,2 % für E-Fuels (RFNBOs) im Verkehrssektor bis 2030 vorsieht.
• Ministerienübergreifendes Konzept: Es wird ein einheitliches Konzept gefordert, da die Zuständigkeiten für Biomasse derzeit ineffizient zwischen dem Wirtschafts-, Verkehrs- und Landwirtschaftsministerium verteilt sind.
• Überbrückung der Zahlungsbereitschaft: Da die Herstellungskosten für grünes Methanol oft über der Zahlungsbereitschaft der Industrie liegen, könnten Instrumente wie die European Hydrogen Bank ausgeweitet werden, um diese Differenzkosten (Contracts for Difference) zu decken.

3. Anpassung der Infrastruktur-Strategie.

Die Förderung sollte sich stärker an der realen Nachfrage orientieren, um Fehlinvestitionen zu vermeiden.

• Pause beim Wasserstoff-Kernnetz: Es wird empfohlen, beim grossflächigen Ausbau des Wasserstoff-Kernnetzes, insbesondere in Süddeutschland, vorsichtiger agieren. Statt Milliarden in Netze zu investieren, die jahrelang leer stehen könnten, sollte Methanol als flexiblere "Fallback-Option" gefördert werden.
• Förderung dezentraler "Biohubs": Anstatt bestehende Biogasanlagen nach Ende ihrer Förderlaufzeit abzuschalten, sollten Anreize geschaffen werden, diese zu dezentralen Bioraffinerien ("Biohubs") weiterzuentwickeln, die Biomethan oder Biomethanol produzieren.

4. Beschleunigung der Elektrifizierung.

Das Konzept des "Minimal Methanol Backstop" funktioniert nur, wenn die direkte Elektrifizierung massiv vorangetrieben wird.

• Elektrifizierung als Priorität: Die Politik muss den Ausbau erneuerbarer Energien und die Elektrifizierung (Wärmepumpen, E-Mobilität) beschleunigen, um den Bedarf an teuren flüssigen Energieträgern auf ein Minimum zu reduzieren.

Kennzahlen zum Methanol-Konzept und den Potenzialen.

Diese Empfehlungen sollen ein resilientes System schaffen, das weniger von komplexen, aufeinander abgestimmten Infrastrukturentscheidungen abhängt und stattdessen die Flexibilität flüssiger Energieträger nutzt.

Politische Empfehlungen: Vorsicht beim Netzausbau.

Im Rahmen des Konzepts eines „Minimal Methanol Backstops“ empfiehlt Professor Tom Brown der Politik eine ausgeprägte Vorsicht beim grossflächigen Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur, um ökonomische Risiken und technische Pfadabhängigkeiten zu minimieren.

Politische Empfehlungen: Vorsicht beim Netzausbau:

• Zweigeteilte Strategie (Nord-Süd-Gefälle): Für die nördliche Hälfte Deutschlands, wo Industriecluster für Stahl und Ammoniak sowie geologische Salzkavernen konzentriert sind, wird der Bau eines Kernnetzes befürwortet, um die Technologie grosstechnisch zu testen. Für Süddeutschland hingegen wird empfohlen, beim Netzausbau „eher zu bremsen“ und abzuwarten, wie sich die tatsächliche Nachfrage entwickelt.
• Vermeidung von „leeren Pipelines“: Es besteht die Sorge, dass Milliarden an Steuergeldern für ein Wasserstoff-Kernnetz ausgegeben werden, das in den ersten zehn Jahren mangels ausreichender Nachfrage weitgehend leer steht. Ein solcher Leerstand wäre auch politisch schwer zu rechtfertigen.
• Methanol als flexible Überbrückung: Da Methanol flüssig ist und per LKW, Bahn oder Schiff transportiert werden kann, ist es nicht zwingend auf ein sofortiges Pipelinenetz angewiesen. Dies erlaubt es, „klein anzufangen“ und die Infrastruktur erst dann durch Pipelines zu ergänzen, wenn das Volumen dies wirtschaftlich rechtfertigt.
• Umnutzung statt Neubau: Statt neuer Wasserstoff-Leitungen könnten existierende fossile Pipelines (z. B. für Kerosin oder Rohöl) mit vergleichsweise geringem Aufwand für Methanol umgewidmet werden, da für Flüssigkeiten deutlich kleinere Durchmessern ausreichen als für Gase.
• Risikoabsicherung (Fallback-Option): Methanol wird als notwendige Absicherung gesehen, falls die Wasserstoffwirtschaft nicht so erfolgreich oder schnell skaliert wie erhofft. Es verhindert, dass das Ziel der Klimaneutralität an einer fehlenden oder zu teuren Infrastruktur scheitert.

Kennzahlen-Tabelle: Wirtschaftlichkeit und Infrastruktur.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Kennzahlen zusammen, die für die Bewertung des Infrastrukturausbaus im Vergleich zwischen Wasserstoff und Methanol relevant sind:

Obwohl Methanol im reinen Modell-Optimum geringfügig teurer erscheint, punktet es in der Realität durch die Einsparung komplexer Netzkosten und die Vermeidung des „Henne-Ei-Problems“, bei dem Erzeugung, Nachfrage und Netz gleichzeitig hochskaliert werden müssen.

Politische Empfehlungen: Quoten nutzen.

Die Nutzung von Quoten stellt in der politischen Strategie für Methanol ein zentrales Instrument dar, um eine verlässliche Nachfrage („Demand Pull“) zu generieren und Investitionssicherheit für die Produktion von E-Biomethanol zu schaffen. Anstatt nur auf Fördergelder für die Angebotsseite zu setzen, zielen Quoten darauf ab, den Markt direkt über die Abnehmer zu steuern.

Politische Empfehlungen zur Nutzung von Quoten:

• Festhalten an der RED III: Die wichtigste Empfehlung lautet, strikt an den Zielen der europäischen Renewable Energy Directive 3 (RED III) festzuhalten. Diese Richtlinie gibt den Rahmen für die Nutzung von erneuerbaren Kraftstoffen nicht-biologischen Ursprungs (RFNBOs) und fortgeschrittenen Biokraftstoffen vor.
• Spezifische Zielvorgaben bis 2030: Aktuell ist in der EU eine Quote von 1,2 % für E-Fuels (IFuels) im Flugverkehr und im gesamten Verkehrssektor bis zum Jahr 2030 vorgesehen. Die Politik sollte diese Ziele nicht aufweichen, da Projekte wie E-Methanol-Anlagen in Dänemark bereits auf Basis dieser regulatorischen Sicherheit entstehen.
• Kombination mit dem Abbau von Fehlanreizen: Um die Quoten effektiv mit nachhaltigen Stoffen zu füllen, wird empfohlen, gleichzeitig die Anreize für Biokraftstoffe der ersten Generation (aus Mais oder Raps) sowie die pauschale Verstromung von Biogas (EEG-Förderung) schrittweise abzubauen. Dies lenkt den knappen biogenen Kohlenstoff primär in die Sektoren mit hoher Zahlungsbereitschaft, wie die Schifffahrt und Luftfahrt.
• Differenzkosten-Ausgleich: Da die Herstellungskosten für E-Biomethanol zu Beginn noch über der Zahlungsbereitschaft liegen können, könnten Instrumente wie die European Hydrogen Bank genutzt werden, um die Lücke zwischen Marktpreis und Produktionskosten kurzfristig zu schliessen.
• Sicherung des Nachfragepols: Professor Tom Brown betont, dass ein funktionierender „Nachfragepol“ ausreicht, um die Industrie zum Handeln zu bewegen. Wenn Reedereien oder Fluggesellschaften gesetzlich verpflichtet sind, grüne Quoten zu erfüllen, entsteht ein Markt für Methanol, der ohne massive zusätzliche Subventionsprogramme auf der Angebotsseite auskommen kann.

Kennzahlen-Tabelle: Quoten und Potenziale.

Die folgende Tabelle fasst die wesentlichen Kennzahlen zusammen, die die Notwendigkeit und den Rahmen für diese Quotenregelungen untermauern:

Quoten dienen als der entscheidende Motor, um die Transformation von einer fossilen hin zu einer methanolbasierten Kreislaufwirtschaft einzuleiten, indem sie der Industrie klare Zielvorgaben machen und gleichzeitig den wertvollen biogenen Kohlenstoff für die kritischsten Anwendungen reservieren.

Inwieweit ist dieses Modell auch für die Schweiz, für Oesterreich und andere europäische Länder anwendbar?

Das Modell des „Minimal Methanol Backstop“ ist explizit als europäisches Konzept entworfen worden und lässt sich laut den Quellen sehr gut auf Länder wie die Schweiz, Österreich und andere europäische Staaten übertragen.

Die Anwendbarkeit stützt sich auf folgende zentrale Faktoren:

1. Geologische Gegebenheiten (Fehlende Salzkavernen).

Dies ist eines der stärksten Argumente für die Schweiz und Österreich.

• Problem bei Wasserstoff: Für eine effiziente Wasserstoffwirtschaft sind unterirdische Salzkavernen zur Langzeitspeicherung essenziell. Diese finden sich in Europa jedoch fast nur im Norden (z. B. Norddeutschland).
• Vorteil Methanol: Länder wie Frankreich oder Spanien – und analog dazu auch die Schweiz und Österreich –, die kaum über solche Salzvorkommen verfügen, profitieren massiv vom Methanol-Modell. Da Methanol eine Flüssigkeit ist, kann es in einfachen Stahltanks gelagert werden, was überall geografisch möglich ist.

2. Europäische Integration und Handel.

Das Modell wurde für ganz Europa gerechnet und setzt eine starke europäische Integration voraus.

• Grenzüberschreitender Handel: Das Konzept sieht vor, dass Methanol zwischen den Ländern gehandelt wird. So könnten beispielsweise Länder wie Schweden oder Spanien Methanol produzieren und in andere europäische Länder exportieren.
• Transportflexibilität: Da Methanol per LKW, Bahn oder Schiff transportiert werden kann, ist es für Binnenländer wie die Schweiz und Österreich leichter zu handhaben als Wasserstoff, der ein massives, grenzüberschreitendes Pipelinenetz erfordern würde.

3. Regionale Resilienz.

Für Länder, die stark von Energieimporten abhängig sind, bietet Methanol eine höhere Sicherheit:

• Krisenvorsorge: In einem Fall, in dem internationale Netze oder Pipelines angegriffen werden, ermöglichen die dezentralen Methanolspeicher in den Regionen eine autarke Stromversorgung für mehrere Tage oder Wochen.
• Dezentrale Wertschöpfung: Da das Modell auf landwirtschaftlichen Reststoffen (wie Stroh oder Mist) basiert, können auch wald- und landwirtschaftlich geprägte Regionen in den Alpenländern eigene „Biohubs“ aufbauen und so die Wertschöpfung vor Ort behalten.

4. Nutzung vorhandener Infrastruktur.

Länder mit bestehender flüssiger Infrastruktur können diese umwidmen:

• Pipelines: Bestehende fossile Pipelines für Kerosin oder Rohöl können wesentlich einfacher für Methanol umgenutzt werden als für Wasserstoff, da Methanol als Flüssigkeit kleinere Leitungsdurchmesser benötigt.
• Gasturbinen: Kraftwerke in der Schweiz oder Österreich könnten mit vergleichsweise geringem Aufwand von Erdgas auf Methanol umgerüstet werden, um als Backup in der Dunkelflaute zu dienen.

Kennzahlen zum europäischen Potenzial.

Laut den Quellen ist das Potenzial an nachhaltiger Biomasse in Europa beachtlich und deckt den geschätzten Bedarf:

• Nachhaltiges Biomasse-Potenzial (EU): ca. 1400 TWh pro Jahr aus Reststoffen und Abfällen.
• Vermeidung von Flächenkonflikten: Da das Modell nur Abfälle nutzt, entsteht auch in dicht besiedelten oder topografisch anspruchsvollen Ländern kein „Tank-Teller-Konflikt“.

Das Modell ist für die Schweiz und Österreich sogar potenziell attraktiver als für Norddeutschland, da es die dort fehlenden geologischen Voraussetzungen für Wasserstoffspeicher durch eine flexible, oberirdische Flüssiglogistik ersetzt.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Quellenverzeichnis (August 2026).

Ist Methanol der bessere Wasserstoff

https://www.youtube.com/watch?v=Z2wn7sXXvtc

In diesem Artikel diskutieren Experten des DIW Berlin über die strategische Bedeutung von E-Biomethanol als zentrale Säule für eine klimaneutrale Wirtschaft. Der Gast Tom Brown erläutert, dass Methanol gegenüber Wasserstoff erhebliche Vorteile bei der Speicherung und dem Transport bietet, da es als flüssiger Energieträger die vorhandene Infrastruktur nutzen kann. Das Konzept sieht vor, nachhaltigen Kohlenstoff aus landwirtschaftlichen Reststoffen mit grünem Wasserstoff zu kombinieren, um schwer elektrifizierbare Sektoren wie den Schiffs- und Luftverkehr sowie die Chemieindustrie zu versorgen. Darüber hinaus wird Methanol als effizienter Langzeitspeicher für Dunkelflauten vorgeschlagen, da es dezentral in herkömmlichen Tanks gelagert und in umgerüsteten Gaskraftwerken rückverstromt werden kann. Die Autoren plädieren für einen minimalen Methanol-Backstop, um die Abhängigkeit von teuren, grossflächigen Wasserstoffnetzen zu verringern und die Resilienz des Energiesystems zu stärken. Abschliessend fordert das Gespräch eine politische Neuausrichtung der Bioenergiestrategie, weg von der reinen Verstromung von Biogas hin zur Produktion hochwertiger flüssiger Kraftstoffe.

Illustration © stromzeit.ch* Gemini Notebook:

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