Methanentsorgung auf Russisch

Denkt ein Chemiker an Sibirien, dann denkt er wahrscheinlich auch an Erdöl und Erdgas. Die Kohlenwasserstoffe waren von Anfang an - im wahrsten Sinne des Wortes - der Treibstoff für die Industrie in jenem Teil von Russland. Das Gas aus dem Boden sorgt aber auch für Probleme - und das weit über die Grenzen Russlands hinaus. Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas, dringt als Grubengas aus alten sibirischen Kohlebergwerken in die Atmosphäre vor. Und heizt dort unserem Planeten richtig schön ein. Denn Methan ist ein Treibhausgas. In Nowosibirsk sucht man deshalb nach Möglichkeiten, es in weniger gefährliche Stoffe umzuwandeln. Die einfachste Möglichkeit wäre, es zu verbrennen. Das geht aber nicht so leicht, wie Natalia Tschumakowa vom Boreschkow-Institut erläutert.

Die Konzentration von Methan in den Grubengasen ist sehr niedrig. Man kann es deshalb nicht in den herkömmlichen Reaktoren mit Hilfe von Katalysatoren verbrennen. Unsere Idee war es, dafür einen Reaktor mit Strömungsumkehr zu verwenden.

Diese Art von industriellen Reaktionsgefäßen wurde am Boreschkow-Institut erfunden. Im Prinzip besteht der Reaktor aus einem langen Metallrohr mit einem Ventil vorne und hinten. Im Innern strömt das Gas durch eine Packung aus Katalysatorkügelchen. Die Hitze, die bei der Verbrennung entsteht, wird von den Kügelchen zwischengespeichert. Indem man ständig die Strömungsrichtung ändert, entsteht in der Mitte des Rohres eine sehr heiße Zone, wo das Methan vollständig verbrennt. Die Wärme, die dabei entsteht, hält die Reaktion in Gang und kann zudem Leitungswasser aufheizen. Das Grundprinzip des Reaktors findet inzwischen nicht nur in Russland Verwendung.

Weltweit ist das für die Abgasreinigung mittlerweile eine bewährte Technologie, aber da geht es um Komponenten, die schon bei relativ niedriger Temperatur katalytisch umgesetzt werden können. 300, 400, 500 Grad. Methan ist eine sehr stabile Komponente, braucht auch mit Katalysator sehr hohe Temperaturen, über 600, 700 Grad. Und das ist dann eine Herausforderung.

Das sagt Professor Manfred Eigenberger vom Institut für chemische Verfahrenstechnik der Universität Stuttgart. Er hat die Forschung an den Grubengasen von Deutschland aus unterstützt. Für ihn ist das Projekt ein Paradebeispiel dafür, wie deutsche und russische Forscher voneinander profitieren können. Gerade am Boreschkow-Institut existiere ein umfassendes Wissen, was Verbrennungsprozesse bei hohen Temperaturen angeht. Eigenberger:

Wir haben russische Gastwissenschaftler sehr gerne eingestellt, weil wir wissen, dass sie hervorragend ausgebildet sind. Wir können voneinander natürlich eine Menge lernen. Es gibt Know-how, das in russischen Instituten entwickelt wurde, das vor dem Fall der Mauer eigentlich hier im Westen ganz unbekannt war.

Und auch der Leiter des Boreschkow-Instituts, Valentin Parmon, sucht den Kontakt mit westlichen Arbeitsgruppen. Er glaubt, auf diese Weise die Abwanderung von Fachkräften ins Ausland verhindern zu können. Denn im Gegensatz zu vielen andern Universitäten in der ehemaligen Sowjetunion ist in Nowosibirsk Forschung auf hohem Niveau noch immer möglich. Das mag zum einen daran liegen, dass sein Institut in der Wissenschaftsstadt Akademgorodok auch heute noch zu den Prestigeobjekten in der russischen Forschungslandschaft gehört. Aber eben auch daran, dass die Wissenschaftler dort viele Forschungseinrichtungen im Ausland nutzen können. Parmon:

In den vergangenen zehn Jahren hat die Abwanderung zugenommen, aber unser Institut ist davon kaum betroffen. Was uns hilft, das sind tatsächlich unsere Kontakte zur Forschung und Industrie im Ausland. Ich denke, wir sind Teil der internationalen Wissenschaftswelt.