Letzte Aktualisierung: 05.11.2020

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Methan-Plasmalyse: Hotel heizt mit negativer CO2-Bilanz

Heizen und dabei der Atmosphäre CO2 entziehen – das ist das Ziel beim Projekt „MOA-H2eat”. Die Graforce GmbH hat für das Berliner Mercure Hotel „MOA Berlin” eine Wärmeversorgung mit negativer CO2-Bilanz entwickelt. Dazu wird mittels des Verfahrens der Methan-Plasmalyse Biomethan (CH4) in Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) zerlegt. Aus dem Wasserstoff produziert das Hotel mit modifizierten Brennwertkesseln und einem Blockheizkraftwerk emissionsfrei Wärme und Strom. Der anfallende feste Kohlenstoff dient als Industrierohstoff und kann im Rahmen einer zukünftigen Kreislaufwirtschaft zum Beispiel zur Kunststoffherstellung genutzt werden.

Schematische Darstellung der Methan-Plasmalyse im Hotel MOA Berlin (Foto: Graforce GmbH)

Im Hotel MOA Berlin wird Methan mit sehr geringem Energieaufwand in Wasserstoff und festen Kohlenstoff aufgespalten ohne dass dabei CO2 entsteht. Weil nicht das Methan, sondern der daraus gewonnene Wasserstoff verbrannt wird, ermöglicht die Methan-Plasmalyse eine emissionsfreie Wärmeerzeugung. (Foto: Graforce GmbH)

Das MOA Berlin und das Berliner Technologieunternehmen Graforce, ein Spezialist für nachhaltige und wirtschaftliche Wasserstoff-Technologien, starten ein zukunftsweisendes Projekt. Dank des Plasmalyse-Verfahrens erzeugt das MOA Berlin als Businesshotel & Eventlocation seine Wärme zukünftig nicht nur emissionsfrei, sondern kann der Luft CO2 entziehen. Damit wird es das erste Hotel weltweit mit einer negativen CO2-Bilanz bei der Wärmeerzeugung.

Methan-Plasmalyse ermöglicht emissionsfreie Wärmeerzeugung

Im MOA Berlin, einem gehobenen Design- und Konferenzhotel der Mercure-Gruppe mit 336 Zimmern und über 40 Konferenzräumen auf über 7.500 m2 über 3 Etagen verteilt, wird zukünftig je nach Gästewunsch mit Wasserstoff aus Erdgas oder Biogas geheizt. Beide Gase bestehen hauptsächlich aus Methan (CH4).

Durch das von Graforce entwickelte Methan-Plasmalyse-Verfahren wird das Methan mit sehr geringem Energieaufwand in Wasserstoff und festen Kohlenstoff aufgespaltet – ohne dass dabei CO2 entsteht. Weil nicht das Methan, sondern der daraus gewonnene Wasserstoff verbrannt wird, ermöglicht die Methan-Plasmalyse eine emissionsfreie Wärmeerzeugung.

Für seine neue, grüne Wärmeerzeugung nutzt das MOA Berlin modifizierte Gas-Brennwertkessel. Das Mischungsverhältnis für die Heizkessel wird durch die Methan-Plasmalyse-Anlage geregelt. Begonnen wird die Wärmeerzeugung mit einer Mischung aus 30 Vol.% Wasserstoff und 70 Vol.% Biogas oder Erdgas – je nach Gästewunsch. In den folgenden Monaten wird der Wasserstoffanteil in den Heizkesseln sukzessive erhöht.

Jede Hotel-Übernachtung macht das Klima besser

Der elementare Kohlenstoff – auch Carbon Black genannt – ist ein wertvoller Rohstoff, der in Farben und Keramiken, der Elektroindustrie oder wie im Fall des MOA Berlin zur Herstellung von Asphalt verwendet wird. Somit wird das CO2 nicht mehr frei, sondern dauerhaft in Produkten gebunden. Damit bietet Graforce erstmals eine marktreife Technologie zur CO2-Reduktion und eine echte Alternative zur umstrittenen CCS-Speicherung. Die Wärmeversorgung des Hotels entzieht der Atmosphäre auf diesem Wege bis zu 800 Tonnen CO2 pro Jahr.

„Um unsere Klimaziele zu erreichen und die Erderwärmung zu bremsen, muss die Erzeugung von Wärme und Warmwasser zügig CO2-frei erfolgen. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder wir heizen zukünftig alle mit erneuerbarem Strom oder wir machen die Erdgasversorgung klimafreundlich – mit Wasserstoff“, erläutert Graforce-Gründer und Geschäftsführer Dr. Jens Hanke. „Die neue Anlage im MOA Berlin soll zeigen, dass die Wärmeerzeugung auch im größeren Maßstab nicht nur emissionsfrei, sondern sogar mit einer negativen CO2-Bilanz möglich ist.“

„Durch die Neugestaltung unseres Heizungssystems kann zukünftig jeder Gast durch seinen Aufenthalt der Atmosphäre CO2 entziehen. Unsere Gäste hinterlassen damit nach jeder Übernachtung die Welt etwas grüner“, sagt Johannes Rohde, Geschäftsführer der MOA Group und damit des Mercure Hotel MOA Berlin. „Wir zeigen damit aber auch, dass es möglich ist, die Klimaziele zu erreichen und CO2 aus der Atmosphäre zu binden, während unser Haus ohne Komfortverlust beheizt wird. Mit Graforce haben wir dazu einen Partner aus dem Science-Park in Berlin-Adlershof (gefunden), der in diesem Bereich technologisch führend ist und uns kompetent vor Ort berät.“

Innovationspreis der Deutschen Gaswirtschaft für MOA-H2eat

Das Konzept der emissionsfreien Heizung mit negativer CO2-Bilanz konnte auch beim Innovationspreis der Deutschen Gaswirtschaft überzeugen. Am 4. November wurde „MOA-H2eat“ mit dem Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft 2020 ausgezeichnet. Dabei konnte sich Graforce in der Kategorie „Effiziente Energiesysteme der Zukunft“ gegen rund 20 Kandidaten durchsetzen. Die Jury war dabei vor allem von der Möglichkeit begeistert, dass der Wärmebedarf eines Hotels nicht nur emissionsfrei, sondern sogar mit negativer CO2-Bilanz gedeckt werden kann.

„Eine Wärmeversorgung, die nicht nur kein CO2 ausstößt, sondern sogar noch welches aus der Atmosphäre bindet – dies ist der Graforce GmbH durch die neuartige Kombination von Methan-Plasmalyse, H2-Gas-Brennwertkesseln und Photovoltaik unter Verwendung von regenerativem Biomethan im Berliner Mercure Hotel MOA gelungen. Ein Ansatz, der den Wärmemarkt ein Stück weit revolutioniert und zur dezentralen Dekarbonisierung beiträgt“, so die Jurybewertung.

Hintergrund: Organische und anorganische Verbindungen in industriellem Abwasser, Gülle, Kunststoff oder Gasen bergen ein riesiges Energiepotenzial. Graforce hat ein neues Verfahren – die Plasmalyse – entwickelt, um aus diesen Reststoffen grünen Wasserstoff und weitere wertvolle Industriegase zu produzieren. Die Herstellung von Wasserstoff durch Plasmalyse benötigt im Vergleich zum klassischen Elektrolyse-Verfahren wesentlich weniger Energie und ist damit deutlich günstiger. Während die Kosten in herkömmlichen Verfahren bei 6 bis 8 Euro pro Kilogramm Wasserstoff liegen, sind es bei der Plasmalyse lediglich 1,5 bis 3 Euro. Grüner Wasserstoff aus Reststoffen schließt den Stoffkreislauf und kann bei der Verwendung von Biogas das Klimagas CO2 in der Atmosphäre sogar reduzieren.

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