Masterarbeit (laufend)

Zeynep Karagöz

Modellierung und Techno-ökonomische Bewertung verschiedener Prozesskonzepte für eine nachhaltige Methanolsynthese

Im Rahmen des DryHy-Projekts wird ein innovativer Prozess zur CO₂-neutralen Synthese von Methanol aus der Luft entwickelt. Ziel ist die Untersuchung eines nachhaltigen und ressourcenschonenden Prozesskonzepts, das eine umweltfreundliche Energie- und Stoffwirtschaft ermöglicht.
Das Kernstück des Prozesses bildet ein Festoxid-Elektrolyseur (SOEC), der CO₂ und Wasser in Synthesegas umwandelt, das anschließend in einem Reaktor zu Methanol umgesetzt wird. Das benötigte CO₂ wird über einen Direct Air Capture (DAC)-Prozess direkt aus der Luft gewonnen. Dabei entsteht Wasser als Nebenprodukt, das im Prozess weiterverwendet werden kann. Dadurch eignet sich die DryHy-Prozesskette besonders für sonnenreiche Regionen, in denen Solarenergie kostengünstig verfügbar ist, Wasserressourcen jedoch knapp sind.
Methanol dient als flüssiger Energieträger, der sowohl vor Ort genutzt als auch überregional transportiert werden kann. Neben seiner guten Speicherfähigkeit und breiten Einsetzbarkeit ist Methanol eine zentrale Plattformchemikalie der Industrie und trägt zur Defossilisierung bei.
Die Realisierung von Methanolsyntheseanlagen im Power-to-X-Kontext erfordert eine umfassende techno-ökonomische Bewertung, bei der die technische Machbarkeit und die Wirtschaftlichkeit gleichermaßen berücksichtigt werden. Ziel der vorliegenden Masterarbeit ist es daher, verschiedene Anlagenkonzepte für die Methanolsynthese systematisch zu untersuchen und zu bewerten. Es wird untersucht, bei welchen Anlagenskalen eine wirtschaftlich sinnvolle Umsetzung der Konfigurationen möglich ist und welche spezifischen Kosten und positiven Effekte sich daraus ableiten lassen.