Die Industrie ist neben dem Gebäudepark und der Mobilität der drittgrösste Energieverbraucher der Schweiz, wie die Empa schreibt. Insbesondere Hochtemperatur-Prozesse in der Metallverarbeitung und der chemischen Industrie, die oft mit Erdgas betrieben werden, führen zu einem Endenergieverbrauch dieses Sektors von jährlich rund 22 Terawattstunden. Gemeinsam mit dem Tech Cluster Zug, dem Kanton Zug und über einem Dutzend weiteren Partnern hat sich die Empa 2022 zum «Verein zur Dekarbonisierung der Industrie» (VzDI) zusammengeschlossen. In diesem Rahmen wollen die Empa-Forschenden dazu beitragen, Hochtemperatur-Prozesswärme zu dekarbonisieren. «Die Dekarbonisierung nehmen wir dabei wörtlich», sagt Christian Bach, Abteilungsleiter Fahrzeugantriebssysteme der Empa. «Wir trennen durch ein Pyrolyseverfahren den Kohlenstoff im Erdgas vor der Verbrennung ab». Was bleibt, ist Wasserstoff, mit dem die industriellen Hochtemperaturprozesse betrieben werden können, und der abgetrennte Kohlenstoff in Pulverform, der für Anwendungen in der Bau- und Landwirtschaft weiterentwickelt werden soll. Eine entsprechende Demonstrationsanlage befindet sich in der Auslegungsphase und wird in den nächsten zwei Jahren in Zug aufgebaut. Der Wasserstoff wird dort dann im Emaillierungsofen der V-Zug AG genutzt.

Doppelte Sonneneinstrahlung

Verwende man anstelle von Erdgas synthetisches Methan, dann lassen sich über den ganzen Prozess sogar negative Treibhausgasemissionen realisieren. Und zwar deshalb, weil für die Herstellung von synthetischem Methan CO2 aus der Atmosphäre entnommen werde, das nicht mehr emittiert, sondern in Form von festem Kohlenstoff zur Verfügung stehe. Dass der gewaltigen Energiebedarf der Industrie durch eine inländische Produktion von erneuerbarem Wasserstoff oder synthetischem Methan decken könne, sei allerdings nicht realistisch, sagte Bach. Der Blick richte sich deshalb in die Wüstenregionen der Erde – dorthin also, wo im Vergleich zur Schweiz eine doppelt so hohe Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter erfolgt.