MINT-EC Camp "Gas for Future" 28.10.2020

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

Trotz der aktuellen Pandemiesituation fand vom 14.09.2020 bis zum 17.09.2020 das erste Camp des MINT-EC Netzwerkes für Schüler*Innen der elften bis dreizehnten Klasse aus ganz Deutschland, nach einer langen Pause, in beschränkter Form in der sächsischen Kleinstadt Freiberg statt. Beschäftigt haben wir uns mit der Zukunft der Gasherstellung, vor allem mit dem sogenannten „grünem Gas“, welches also nur aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird. Die beiden zur Diskussion stehenden Gase sind hier Methan, also CH4, welches mit großem Anteil und zumeist als fossiles Gas in den Gasleitungen bei uns vorhanden ist. Dieses kann entweder aus dem, durch anaerobe Fermentation (Gärung ohne Luft) aus natürlichen Rohstoffen gewonnenem Biogas oder durch eine Methanisierung innerhalb des Power-to-Gas Verfahrens, bei dem aus Wasser, mithilfe einer Elektrolyse, die für grünes Gas mit erneuerbarem Strom betrieben werden muss, Wasserstoff gewonnen werden, der dann mit Kohlenstoffdioxyd (CO2) angereichert wird.

Mit dem Bewusstsein der Verantwortung, die wir alle, aber insbesondere auch unsere junge Generation für unseren Planeten trägt, 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 und durch verschiedene Exkursionen in der Praxis noch näher veranschaulicht.

So hatten wir, nachdem wir an dem Abend des 14.09.2020 einen Vortrag zum Thema Energiewende und damit verbundene Probleme und Chancen gehört haben, am 15.09.2020 in geteilter Gruppe von jeweils sechs Schüler*Innen zwei Praktika. Das Eine zum Thema Elektrolyse, bei dem wir in einem Labor der TU Freiberg einen Versuch mit dem Modell einer Elektrolyse durchgeführt haben und so selber die Funktionsweise besser verstehen konnten. Hier mussten wir direkt feststellen, dass durch die mit Platin beschichteten Elektrolyten die Herstellung mit dem schwer ersetzbaren Edelmetall sehr teuer und nicht nachhaltig ist. In dem anderen Praktikum waren wir in einem der Labore, die sich mit der Herstellung von Biogas beschäftigen. Hier war besonders die Vielseitigkeit der möglichen Stoffe interessant, mit denen eine Biogas-Erzeugung funktioniert. So ist die Verwendung von jeglichen biologisch verwertbaren Abfällen möglich. Praktisch angewendet wird diese Technik in einem Projekt für Entwicklungsländern. Den Menschen wird dort die Biogasherstellung mit einfachen Mitteln beigebracht, sodass sie das Gas in Heizungen und Kochern als Mittel zur Autarkie verwenden können. Wie das konkret aussieht, konnten wir sehen, als wir mit einem solchen Kocher selber mit Biogas Wasser aufgekocht haben.

Nach diesen Praktika haben wir das Gesehene noch einmal in den Gesamtzusammenhang der verschiedenen Techniken in Bezug auf grünes Gas gebracht und vor allem die Verfahren und ihre unterschiedlicher Möglichkeiten besser kennengelernt. Daraus konnten wir schließen, dass wir für erfolgreiche Energiewende nicht nur auf eine Möglichkeit der Energiegewinnung setzen dürfen. Nur das Zusammenspiel mehrerer Energieträger kann langfristig den Umstieg auf erneuerbare Energiegewinnung ermöglichen. Allerdings ist dieser Prozess nicht ohne unzureichende Zwischenlösungen machbar.

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 Netztechnik Ingenieure mit Spezialisierung auf Gastechnik waren. Bei diesem wurde zum einen eine Gasexplosionen in einem, mit einer Plastikfolie abgeschlossenen, 17 Kubikmeter großen Raum, der mit 1,7 Kubikmetern Erdgas oder danach mit 800 Litern Flüssiggas, also Butan, gefüllt war und dann per Fernzünder mit großer Flamme explodierte, gezeigt. Auch wenn es selten ist, wurden uns dort auch die Maßnahmen bei Gasgeruch erklärt, sodass wir lernten, dass man wegen des Zündfunken keine elektrischen Geräte benutzen darf und außerdem möglichst gut lüften sollte, damit der Gasgehalt unter den problematischen explosiven Prozentwert sinkt. Zum anderen wurden uns dann Gasflammen bei einem Leck einer Gasleitung mit nach oben und unten strömendem Gas gezeigt. Hier war erstaunlich, dass bei einer üblichen sechs bar Leitung das ausströmende Gas Lautstärken von 120 Dezibel erreicht und auch die Flamme mehrere Meter hoch werden kann. Auch das folgende Löschen der Flammen durch die Netztechniker war sehr interessant zu sehen, da dies nur mit spezieller Technik und Pulverlöschung möglich war.

Der nächste Programmpunkt war dann die Besichtigung eines Biogasforschungslabors mit größerem Modell im Keller und sehr modernen Messanlagen für die Gasanalyse. Um uns noch weiter in die Praxis zu begeben, fuhren wir zu einer großen Biogasanlage, die zum einen Teil durch Exkrementen der Kuhhaltung und zum anderen durch 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 Gasnetz genutzt. Insgesamt zeigte uns so der Geschäftsführer das große Potential von Biogas. Er betonte auch die aktuell problematische Gesetzeslage und den hohen Ressourcenverbrauch des Maises, der evtl. durch einen Umstieg auf bessere Energiepflanzen, wie z.B. Hirse oder Silphie gelöst werden könnte.

Der letzte Tag bestand aus einer Führung durch das Forschungsbergwerk „Himmelfahrt-Fundgrube“ und der zughörigen Ausstellung zu fossilen Ressourcen, beides auch sehr interessante regionale Angebote, die die Spezialität der Region und der Technischen Universität Bergakademie Freiberg ausmachen.

Insgesamt lässt sich also feststellen, dass in grünem Gas als langfristiger und nahezu verlustfreier Energiespeicher, vor allem durch das gut ausgebaute Gasnetz mit vielen Untergrundspeichern in Deutschland, viel Potential steckt und auf jeden Fall viel Forschung und auch teilweise Subventionierung dazu führen könnte, dass wir den Verbrauch an Erdgas aus fossilen Quellen mit den einhergehenden Problemen für das Klima senken können und auch mit Innovationen im Wasserstoff Sektor den Verkehr revolutionieren könnten. Dennoch bleibt auch die Politik wichtiger Entscheidungsträger und es ist nur zu hoffen, dass Deutschland durch die Diversifizierung des Energiesektors und dem Erhalt der Versorgungssicherheit, auch mit Zwischenlösungen weiterhin ein Vorbild in der Energiewende bleiben kann.


An die Schüler*Innen noch mein mein persönliches Fazit: Engagiert euch und macht bei Schüler-Akademien mit, besonders das MINT-EC Netzwerk genießt eine tolle Organisation und man lernt neben dem vielen neuen Wissen auch sehr nette neue Leute kennen und kann sich schon mal Universitäten in ganz Deutschland anschauen. Bei Fragen und weiteren Informationen, meldet euch gerne bei der Verantwortlichen Frau Schweizer, die kann euch auch dann auch an mich und andere Alumni vermitteln.

Text: Philipp Fahr

Bilder: MINT-EC