Bio-Methanol: Von biogenen Rohstoffen zu Schiffskraftstoff und Chemikalien

Bio-Methanol ist kein eigenständiges chemisches Molekül. Sein Marktwert ergibt sich aus dem erneuerbaren Ursprung seines Kohlenstoffs, dem verifizierten Produktionsweg und seiner Fähigkeit, in bestehenden Kraftstoff- und Chemieanwendungen eingesetzt zu werden.

Methanol gehört weltweit zu den in größten Mengen produzierten chemischen Grundbausteinen, und das Interesse an seinen erneuerbaren Varianten ist parallel zu den Dekarbonisierungszielen in Schifffahrt und Chemie gewachsen und spiegelt damit den Übergang zu erneuerbarem Kohlenstoff wider, der bereits bei Biodiesel der ersten und zweiten Generation sowie Bio-Naphtha stattfindet. Bio-Methanol bezeichnet Methanol, das aus Biomasse oder biogenen Abfällen und Reststoffen als Kohlenstoffquelle hergestellt wird, ohne den Einsatz fossiler Kohlenstoffquellen. Chemisch ist es, abhängig von der jeweiligen Spezifikation, mit konventionellem Methanol identisch oder vergleichbar; sein Nachhaltigkeitswert ergibt sich ausschließlich aus dem Produktionsweg und der dokumentierten Herkunft und nicht aus einer anderen Molekülstruktur.

Was ist Bio-Methanol

Bio-Methanol ist Methanol, das aus Biomasse oder biogenen Abfällen und Reststoffen als Kohlenstoffquelle anstelle von Erdgas oder Kohle hergestellt wird. Da das Endprodukt chemisch mit fossilem Methanol vergleichbar sein kann, hängen seine Nachhaltigkeitseigenschaften von der dokumentierten Herkunft der Rohstoffe, dem Produktionsweg und der Rückverfolgbarkeit entlang der Lieferkette ab und nicht von einer eigenen Produktspezifikation.

Wichtigste Produktionswege

Mehrere unterschiedliche Verfahren werden kommerziell als Produktionswege für Bio-Methanol bezeichnet, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich Rohstoffflexibilität, Größenordnung und technischer Reife:

• Vergasung von Biomasse zu Synthesegas mit anschließender Methanolsynthese unter Verwendung von forstwirtschaftlichen Reststoffen, landwirtschaftlichen Reststoffen oder anderen lignozellulosehaltigen Rohstoffen als Kohlenstoffquelle
• Abfall- und reststoffbasierte Verfahren, einschließlich der Vergasung von Siedlungsabfällen oder anderen nicht recycelbaren Abfallströmen
• Biomethanbasierte Produktionswege, bei denen durch anaerobe Vergärung erzeugtes Biomethan zu Synthesegas reformiert und anschließend in Methanol umgewandelt wird
• Potenzielle Integration von biogenem CO₂ und erneuerbarem Wasserstoff, bei der abgeschiedenes biogenes Kohlendioxid mit Wasserstoff kombiniert wird. Dieser Produktionsweg verwischt die Abgrenzung zur E-Methanol-Produktion und erfordert eine sorgfältige Dokumentation beider Kohlenstoffströme

Jeder Produktionsweg weist ein anderes Profil bei der Rohstofflogistik, eine unterschiedliche Kapitalintensität und eine andere Position auf der Lernkurve auf; insbesondere vergasungsbasierte Verfahren werden derzeit noch auf kommerzielle Produktionsmengen skaliert, was einer der Gründe dafür ist, dass das Angebot an zertifiziertem Bio-Methanol im Verhältnis zur Nachfrage weiterhin begrenzt ist.

Bio-Methanol im Vergleich zu E-Methanol

Bio-Methanol und E-Methanol werden häufig gemeinsam diskutiert, teilweise unter dem unscharfen Oberbegriff „grünes Methanol“, sie sind jedoch nicht dasselbe Produkt, und der Begriff „grünes Methanol“ sollte nicht verwendet werden, ohne zu definieren, welches der beiden Produkte oder welche Mischung aus beiden tatsächlich geliefert wird. Bei Bio-Methanol stammt der Kohlenstoff aus Biomasse oder biogenen Abfällen, und die Nachhaltigkeitsbewertung basiert auf dem Rahmen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie für Biomasse und Abfallrohstoffe. Bei E-Methanol wird der Kohlenstoff in der Regel abgeschieden, entweder aus einer biogenen Quelle oder einer industriellen Punktquelle, und gemäß dem anwendbaren RFNBO-Regelwerk mit erneuerbarem Wasserstoff kombiniert, das eigene Anforderungen an Zusätzlichkeit und zeitliche Korrelation des zur Wasserstoffproduktion eingesetzten Stroms stellt. Die beiden Begriffe beschreiben unterschiedliche Produktionswege, unterschiedliche Zertifizierungsrahmen und in vielen Fällen unterschiedliche Kostenstrukturen und sollten in kommerziellen oder Marketingmaterialien nicht synonym verwendet werden.

Wichtigste Anwendungen

Die Anwendungen von Methanol erstrecken sich sowohl auf den Energie- als auch auf den Chemiesektor, und Bio-Methanol kann grundsätzlich fossiles Methanol in allen diesen Anwendungen ersetzen, vorbehaltlich der jeweiligen Spezifikations- und Zertifizierungsanforderungen des Käufers:

• Schiffskraftstoff, der direkt in methanolfähigen Motoren verbrannt wird
• Formaldehydproduktion, eine der weltweit größten einzelnen Endanwendungen von Methanol
• Essigsäureproduktion
• Lösungsmittel und chemische Zwischenprodukte
• MTBE und andere Kraftstoffkomponenten
• Wasserstoffträger und Brennstoffzellenanwendungen, bei denen Methanol als praktisch handhabbarer flüssiger Wasserstoffträger eingesetzt wird

Warum die Schifffahrt wichtig ist

FuelEU Maritime sieht eine schrittweise Reduzierung der Treibhausgasintensität der an Bord von Schiffen eingesetzten Energie vor, von 2 % im Jahr 2025 auf 80 % bis 2050, und gilt parallel zum EU-Emissionshandelssystem für die Schifffahrt. Bio-Methanol wird bei dieser Nachfrage zur Erfüllung regulatorischer Vorgaben mit E-Methanol, Bio-LNG, erneuerbarem Diesel, Ammoniak und anderen Compliance-Optionen konkurrieren. Die Position von Methanol profitiert von den bereits vorhandenen Erfahrungen mit methanolbetriebenen Motoren und dem Bunkern von Methanol sowie von der einfacheren Handhabung als Flüssigkeit im Vergleich zu einigen gasförmigen Alternativen; die Einschränkung liegt weniger in der technischen Reife der Motoren als in der verfügbaren Menge an zertifiziertem erneuerbarem Methanol. Bio-Methanol gehört zu den weiteren erneuerbaren Rohstoffwegen, die in unserem Überblick über Biogas und Biomethan in der Kreislaufwirtschaft für Energie behandelt werden.

Gleichzeitig besteht die Methanolnachfrage aus dem Chemiesektor weiterhin. Die wachsende Nachfrage nach erneuerbarem Methanol als Schiffskraftstoff kommt zusätzlich zur etablierten chemischen Nachfrage hinzu und konkurriert mit ihr um denselben begrenzten Pool an zertifiziertem erneuerbarem Angebot.

Technische und sicherheitsrelevante Aspekte

Der Umgang mit Methanol ist in der chemischen Industrie gut etabliert, doch Anwendungen in der Schifffahrt und bei Beimischungen bringen spezifische Aspekte mit sich, die Käufer, Verkäufer und Terminalbetreiber berücksichtigen müssen:

• Reinheit
• Wassergehalt
• Ethanol und höhere Alkohole
• Chloride und andere Verunreinigungen
• Niedriger Flammpunkt, der die Klassifizierung für Lagerung und Handhabung beeinflusst
• Toxizität, die spezifische Maßnahmen für Handhabung und Expositionsschutz erforderlich macht
• Tank- und Materialverträglichkeit, da sich Methanol hinsichtlich der Materialkorrosion anders als konventionelle Schiffskraftstoffe verhält
• Bunkerverfahren, ein Bereich, der weiterhin standardisiert wird, während immer mehr Häfen und Schiffe Erfahrungen mit dem Bunkern von Methanol sammeln

Zertifizierung und THG-Bilanzierung

Der Nachweis und die Verifizierung der Nachhaltigkeit einer Bio-Methanol-Ladung erfordern eine Dokumentation entlang der gesamten Kette, die folgende Aspekte umfasst:

• Herkunft der Rohstoffe
• Produktionsweg
• Rückverfolgbarkeit entlang der Lieferkette
• Nachhaltigkeitsnachweis
• THG-Berechnung

Keines dieser fünf Elemente lässt sich aus dem Endprodukt selbst ableiten, da Bio-Methanol und fossiles Methanol nach einer Mischung oder gemeinsamen Lagerung durch Tests allein nicht zuverlässig voneinander unterschieden werden können. Die Nachhaltigkeitsaussage ist daher an die Dokumentation und nicht an das Molekül gebunden, wodurch eine konsequente Dokumentation an jedem Übergabepunkt zu einer kommerziellen Notwendigkeit und nicht lediglich zu einer administrativen Formalität wird.

Es ist außerdem wichtig, zwischen Kraftstoffaussagen im Rahmen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie und freiwilligen Nachhaltigkeitsaussagen bei Transaktionen auf dem Chemikalienmarkt zu unterscheiden; beide unterliegen nicht denselben Vorschriften und sollten in kommerziellen Dokumentationen nicht miteinander vermischt werden.

Kommerzielle Einschränkungen

• Begrenztes zertifiziertes Angebot im Verhältnis zu den Mengen, die erforderlich wären, um einen spürbaren Beitrag zur Senkung der Treibhausgasintensität im Seeverkehr zu leisten
• Preisaufschlag gegenüber fossilem Methanol, den Käufer gegen die Kosten alternativer Wege zur Erfüllung der Anforderungen von FuelEU Maritime und dem EU ETS abwägen müssen
• Anforderungen an langfristige Abnahmeverträge, da neue Produktionskapazitäten in der Regel vertraglich gesicherte Mengen benötigen, um eine endgültige Investitionsentscheidung zu erreichen
• Lager- und Bunkerinfrastruktur, die derzeit nur in einer begrenzten Anzahl von Häfen weiter ausgebaut wird
• Wettbewerb zwischen Kraftstoff- und Chemieanwendungen um dieselben zertifizierten Mengen, sodass die Abnahmeentscheidung eines Reeders die für Chemiekäufer verfügbare Versorgung direkt beeinflussen kann und umgekehrt

Bio-Methanol ist kein eigenständiges chemisches Molekül. Sein Marktwert ergibt sich aus dem erneuerbaren Ursprung seines Kohlenstoffs, dem verifizierten Produktionsweg und seiner Fähigkeit, in bestehenden Kraftstoff- und Chemieanwendungen eingesetzt zu werden, sei es als Bestandteil von Schiffskraftstoffen im Rahmen von FuelEU Maritime oder als Rohstoff für Formaldehyd, Essigsäure, Lösungsmittel und Kraftstoffkomponenten.

Bio-Methanol ist Teil desselben umfassenderen Kohlenstoffketten-Kontexts wie die petrochemischen Rohstoffe, die in unserem Überblick über die Kohlenstoffkette der Petrochemie behandelt werden, und seine Marktposition sollte im Zusammenhang mit Entwicklungen betrachtet werden, wie sie in unserer Analyse über Deutschlands Ziele für erneuerbare Kraftstoffe und die Rohstoffversorgung beschrieben werden. Weitere Informationen über die Aktivitäten von Prime Elements finden Sie auf unserer Seite Über uns.