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Schülerbericht zur Teilnahme am MINT-EC-Camp „Gas for Future – vom Erdgas zum grünen Gas“

Trotz der aktuellen Situation fand vom 14.09.2020 bis zum 17.09.2020 das erste Camp des MINT-EC-Netzwerkes nach einer langen Pause in der sächsischen Kleinstadt Freiberg statt. Bei MINT-EC-Camps wird den Schülern ein Themengebiet durch Vorlesungen, Exkursionen und Experimente nähergebracht.

Wir waren zwölf Schüler aus ganz Deutschland im Alter von 16–19 Jahren und beschäftigt haben wir uns mit der Zukunft der Gasherstellung, vor allem mit dem sogenannten „grünen Gas“, welches nur aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird. Mit der Verantwortung, die wir Menschen, aber insbesondere jetzt auch unsere junge Generation, für unseren Planeten tragen, wollten wir so über die Zukunftsfähigkeit und vor allem auch die Nachhaltigkeit dieser Innovationen fachgerecht urteilen können.

Damit wir dazu auch die Möglichkeit haben, wurde uns in mehreren Vorträgen des Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause der TU Freiberg im Fachbereich Gas- und Wärmetechnische Anlagen das benötigte Wissen beigebracht, welches durch verschiedene Exkursionen ergänzt wurde.

Montag 14.09.

Nach der nachmittäglichen Anreise bekamen wir einen Überblick durch eine erste Vorlesung. Hier wurde die wichtige Rolle von Gas beschrieben, die es im Erreichen der Energieziele Deutschlands spielen könnte. Denn bei günstigen Bedingungen (viel Wind und Sonne) ist ein Überangebot an Energie verfügbar, welches gespeichert werden muss. Diese Schwankungen werden bei größeren Anteilen erneuerbarer Energie im Stromnetz noch größer werden.

Große Batterien wären sehr teuer und unzuverlässig aufgrund von Energieverlusten über die Zeit. Eine Alternative wären hier Wasserpumpkraftwerke, deren Kapazitäten jedoch aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit in Deutschland sehr begrenzt und bereits ausgeschöpft sind.

Hier kommt das deutsche Gasnetz ins Spiel: Es ist günstig zu etablieren, da es bereits sehr gut ausgebaut ist und noch freie Kapazitäten hat. Auch kann in Salzvorkommen langfristig Wasserstoff gespeichert werden und bei Bedarf mit hohem Wirkungsgrad wieder zur Stromerzeugung genutzt werden.

Der Abend wurde mit einem guten Abendessen und einigen Kennenlernspielen abgerundet.

Dienstag 15.09.

Es standen zwei Praktika in der TU Freiberg auf dem Programm, in denen uns sowohl die Elektrolyse zum Gewinn von Wasserstoff aus Strom als auch die Erzeugung von Biogas erläutert wurden.

Eine weitere Vorlesung hat uns nun die biochemischen Schritte bei der Biogasherstellung gezeigt. Als Standorte für die Herstellung bieten sich größere Bauernhöfe an, da diese meist die nötigen Substrate (z. B. Maissilage, Gülle, Bioabfälle etc.) liefern können.

Das Biogas muss nach Herstellung noch weiter aufbereitet werden. Denn der Methangehalt ist mit etwa 50% noch zu gering, um sinnvoll genutzt werden zu können. Die andere Hälfte besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid, welches auch bei der anaeroben Fermentation durch die Mikroorganismen (Archaeen und Bakterien) anfällt. Nach dieser Aufbereitung hat man nahezu reines Biomethan hergestellt. Das freigewordene Kohlenstoffdioxid ist als relativ unproblematisch zu bewerten, da es im Gegensatz zu fossilen Energieträgern im kleinen Kohlenstoffkreislauf bald wieder assimiliert werden kann.

Mittwoch 16.09.

Der nächste Tag war unser Exkursionstag, an dem wir zuerst am Deutschen Brennstoffinstitut für Gas und Umwelttechnik in Freiberg Zuschauer eines Anti-Havarie-Trainings für Netztechniker sein durften, die hier den Ablauf bei einem Gasleck trainierten. Auf spektakuläre Weise wurde uns die Kraft vom Gas demonstriert, welches bei Entweichen entzündlich sein kann.

Um uns dann noch weiter in die Praxis zu begeben, fuhren wir zu einer großen Biogasanlage, die zum einen Teil aus Exkrementen der eigenen Kuhhaltung und zum anderen aus Maissilage betrieben wurde. Der kleinere Teil der Anlage speist ein Blockkraftheizwerk, welches so Wärme und Strom herstellt. Der größere, aus mehreren Fermentern bestehende Teil wird zur Herstellung und Einspeisung von synthetischem Erdgas in das normale Netz genutzt.

Insgesamt zeigte uns so der Geschäftsführer das große Potential von Erdgas, aber auch die Probleme durch die deutsche Gesetzeslage und den hohen Ressourcenverbrauch des Maises.

Donnerstag 17.09.

An unserem letztem Camp-Tag besuchten wir das Forschungsbergwerk „Reiche Zeche“. Hier wurde mit uns die Idee der Wasserstoffspeicherung in Salzhohlräumen diskutiert. Außerdem bekamen wir in den stillgelegten Gruben einen Einblick in den ehemaligen Bergbau.

Tim Taddiken