Wasser für die Produktion von grünem Methanol könnte der Luft entzogen werden

Dazu haben die Forscher 20.265 Regionen in 78 Ländern betrachtet, die 2050 voraussichtlich mindestens mittelhohem Wasserstress ausgesetzt sein werden. In rund 97 Prozent dieser Regionen liefert die Umgebungsluft im Jahresverlauf genügend Wasser für die modellierte Methanolproduktion. In 606 besonders trockenen Regionen entsteht im kostenoptimierten Betrieb kein Wasserüberschuss, doch zusätzliche Speicher und eine Verlagerung der DAC-Nutzung in feuchtere Stunden können die Knappheit laut Modell meist ausgleichen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Wasserknappheit grünes Methanol nicht grundsätzlich ausschließen muss“, erklärt Dr.-Ing. Jann Weinand vom Forschungszentrum Jülich (FZJ).

Wind und Sonne bestimmen die Kosten stärker

Für die Wirtschaftlichkeit ist die Luftfeuchte dem Modell zufolge weniger wichtig als eine ergiebige und möglichst gleichmäßige Versorgung mit erneuerbarem Strom. Die für 2050 berechneten Produktionskosten reichen je nach Region von rund 537 Euro bis über 2.000 Euro pro Tonne Methanol. Wenn die weltweit erwartete Nachfrage von 500 Millionen Tonnen pro Jahr aus den jeweils günstigsten untersuchten Regionen gedeckt würde, ergeben sich im Modell durchschnittlich 604 Euro pro Tonne.

Auch die Wetterabhängigkeit der Luftabscheidung spielt eine Rolle, weil Temperatur und Luftfeuchte den Energiebedarf der DAC-Anlage verändern und die gesamte Systemeffizienz je nach Standort zwischen 39 und 49 Prozent liegt. Eine Luftkühlung verursacht in den meisten Regionen dagegen nur geringe Zusatzkosten, während starke Wasserrestriktionen die Produktion an den trockensten und heißesten Standorten im Modell um bis zu rund 80 Euro pro Tonne verteuern.

Die Wasserversorgung aus der Atmosphäre löst allerdings nicht automatisch jede ökologische Frage. Die aktuelle Modellrechnung untersucht, wie Wetterbedingungen die Anlage beeinflussen, nicht aber, wie sehr große Anlagen ihrerseits lokale Luftfeuchte, Wolken oder Niederschlag verändern könnten.

„Vor dem Bau sehr großer Anlagen sollte diese Frage standortspezifisch untersucht werden“, sagt Dr.-Ing. Thomas Schöb vom FZJ.

Modellrechnung mit wichtigen Grenzen

Die Ergebnisse beschreiben keine bereits laufenden Methanolfabriken, sondern eine techno-ökonomische Optimierung für das Jahr 2050, die für alle Regionen einheitliche Annahmen zu Technik und Kosten verwendet. Unterschiede bei Finanzierung, Arbeitskosten und Skaleneffekten sind nicht ausdrücklich abgebildet, wodurch die Zahlen vor allem als vergleichende Standortbewertung zu verstehen sind.

Zudem setzt die Rechnung eine flexible Hochtemperaturelektrolyse voraus, obwohl häufiges An- und Abschalten die Lebensdauer solcher Systeme verkürzen könnte und mögliche zusätzliche Austauschkosten nicht vollständig in den Ergebnissen stecken. Auch die Wahl des DAC-Modells beeinflusst Effizienz und Kosten spürbar, weshalb die Autoren bessere Messdaten zum Verhalten der Filtermaterialien unter unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtebedingungen fordern.

Die zentrale Aussage bleibt in den getesteten Modellvarianten dennoch bestehen. In den meisten wasserarmen Regionen könnte die Luft genug CO₂ und Wasser liefern, wenn die übrige Prozesskette passend ausgelegt und die Produktion an die lokalen Bedingungen angepasst wird.

„Die Studie zeigt keine fertige Blaupause für jeden Standort“, betont Henrik Wenzel.

Quellen:

Originalstudie im Fachmagazin Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-026-76865-x

Offizielle Studienmitteilung von Forschungszentrum Jülich GmbH (FZJ)

25. August 2026

- Robert Klatt

Teilen: