Dimethylether als Wasserstoffträger

Dimethylether (DME) wird weltweit im Millionen-Tonnen-Maßstab hergestellt, transportiert und eingesetzt. DME ist ungiftig und besitzt im Vergleich zu Methan ein deutlich geringeres Treibhauspotenzial. Es lässt sich flexibel nutzen - etwa als Blending‑Komponente für fossiles LPG, als Treibgas oder als Kältemittel. Besonders vielversprechend ist DME als Wasserstoffträger für den großskaligen Transport. Dies erweitert die Märkte und entspricht der deutschen Wasserstoff-Importstrategie 2024 mit dem Ziel einer resilienten, diversifizierten Versorgung. Da ein großer Teil des künftigen Bedarfs importiert wird, sind die Diversifizierung von Herkunftsregionen und Transportträgern (z. B. Ammoniak und DME) sowie robuste Wertschöpfungsketten zentral. Die thermochemische Wasserstofferzeugung (Reformierung) aus Trägern wie Ammoniak und DME ermöglicht eine flexible Nutzung in Industrie, Mobilität sowie Strom‑ und Wärmeerzeugung. DME bietet dabei eine um 47 Prozent höhere Wasserstoffspeicherkapazität als Ammoniak und ist ungiftig. Aktuell begrenzen jedoch die energieintensive Bereitstellung von Kohlenstoff und die aufwendige Reformierung die Wirtschaftlichkeit; die CO_2-Gewinnung aus Luft (DAC) ist noch zu teuer. Eine Lösung ist der Einsatz von DME im geschlossenen Kohlenstoffkreislauf: Das bei der Reformierung entstehende CO₂ wird am Zielort abgetrennt und zum Erzeugungsort zurückgeführt. So lassen sich die Wasserstoffkosten am Zielort (z. B. in Deutschland) deutlich senken. Der Stand der Technik orientiert sich an Methan- bzw. Methanol-Dampfreformierung. Am Fraunhofer ISE untersuchen wir derzeit die Niedertemperaturroute (<400 °C), die einen geringerer Wärmebedarf aufweist als die Hochtemperaturroute (> 700 °C). Hierzu führen wir Experimente durch und entwickeln Modelle, die Katalysator-Limitierungen und Optimierungspfade aufzeigen.