DER ENERGIE-SUPERHERO – Oder wie uns Wasserstoff hilft die Welt zu retten

Datum

Die Monate vor der Pandemie waren geprägt von Diskussionen über Globalisierung, Digitalisierung, aber vor allem ging es um die Energiewende. Junge Menschen gingen auf die Straße, um sich bei Fridays-for-Future Treffen zu engagieren, in Talk-Shows wurde über fast nichts anderes diskutiert, die Öffentlichkeit war fast schon im Bann dieses Themas. Vielleicht auch aus diesem öffentlichen Druck heraus, haben sowohl die Bundesregierung als auch die Europäische Union Mitte 2020 wegweisende Strategien verabschiedet in denen sie Wasserstoff als den Schlüsselrohstoff für eine langfristig erfolgreiche Energiewende erklären. Sieht man sich die ambitionierten Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens, welches im EU in 2016 ratifiziert hat an, so wird einem schnell klar, dass wir im wahrsten Sinne des Wortes Gas geben müssen, um diese überhaupt ansatzweise erreichen zu können.

Jeder will der Vorreiter sein

Das Rennen scheint eröffnet, denn plötzlich wollen viele Bundesländer Vorreiter und viele Staaten Weltmarktführer in Sachen Wasserstoff werden. Das hängt sicherlich auch mit den großen Fördertöpfen zusammen, die sowohl die Bundesregierung (zweistelliger Milliardenbereich) als auch die Europäische Union versprochen haben. Im Jahr 2020 verabschiedeten Deutschland, Norwegen und die Niederlande Wasserstoffstrategien, die Europäische Union zog im Juli mit dem „Green Deal“ nach. Aber auch andere europäische Nachbarn wie Frankreich, Spanien und Portugal haben ebenfalls solche Strategien und auch international stehen in Ländern wie Australien, Japan und Südkorea Wasserstoffstrategien ganz oben auf der Staatsagenda. Alle Strategien zielen darauf ab, Treibhausgasemissionen zu vermeiden und das Wachstum der technologischen Entwicklung sowie die Integration der erneuerbaren Energien zu fördern.

Allein in Nordwesteuropa gibt es aktuell über 100 Wasserstoffprojekte mit einer H2-Gesamtkapazität von einem Gigawatt, Tendenz schnell und stark steigend. Bis 2024 will die EU diese Leistung auf bis zu sechs Gigawatt steigern. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf dem Transportsektor und der Industrie. Für den Markt auf alle Fälle die größte Chance dem Multitalent Wasserstoff aus dem Dornröschenschlaf endlich zu marktreifen Produkten zu verhelfen. Die Bandbreite der innovativen Projekte im Bereich der Wasserstofftechnologie ist schier unendlich. In allen Bereichen der Industrie wird geforscht und zahlreiche Pilotanlagen werden installiert. Wasserstoffbetriebene Züge rollen über norddeutsche Gleise, ein französischer H2-Katamaran (Energy Observer) fährt, mit einem sera Kompressor an Bord, seit 2017 über die Weltmeere, in Korea sind weitere 300 neue Wasserstofftankstellen geplant und auch deutsche Autobauer arbeiten an Brennstoffzellenfahrzeugen als Ergänzung ihrer Produktpaletten.

Sektorenkopplung ist dabei das neue Schlüsselwort in der Branche. Verschiedene Sektoren zusammenbringen, um dort, wo Wasserstoff als Nebenprodukt anfällt diesen weiter zu nutzen oder, noch besser, erneuerbare Energien mit Wasserstoff zwischenzuspeichern, um diesen dann z.B. für die Zero Emission Mobilität in Brennstoffzellenfahrzeugen nutzen zu können. Wasserstoff bietet so eine attraktive Alternative im Bereich der Energiezwischenspeicherung.

Jahrzehntelange sera Erfahrung mit H2

Als Umwelttechnikunternehmen hat sera seit über 50 Jahren Erfahrung mit dem hoch interessanten und energiegeladenen Gas Wasserstoff. Zunächst „nur“ auf dem Gebiet der Kompression des Gases mittels Metallmembrankompressoren unterwegs, entwickelte der Geschäftsbereich der Kompressorentechnik innovative Produkte und Lösungen für den Wasserstoffmarkt und ist heute mit dem Tochterunternehmen sera Hydrogen GmbH der einzige Anbieter für das komplette Verdichter-Technologiespektrum. Die sera „H2 – Energy of the Future“ Produkte bieten Lösungen für Gebäudetechnik (temporäre Energiespeicherung), Mobilität und Verkehr der Zukunft (Wasserstofftankstellen), Power-to-Gas Systeme und Dekarbonisierung der Industrie. Bereits 2016 stellte sera die erste Wasserstoffbetriebstankstelle in Nordhessen auf dem eigenen Firmengelände vor. Mittlerweile bietet sera modulare und skalierbare H2-Tankstellensysteme für alle Anwendungszwecke und -größen an. Ein weiteres spannendes Projekt in Thüringen zeigt, wie Sektorenkopplung funktionieren kann und dabei zukünftig evtl. sogar die beiden Geschäftsbereiche von sera Synergien erzeugen könnten.

Sektorenkopplung par Excellence – Tanken auf der Kläranlage

Im Rahmen des LocalHy-Projektes, einem Verbund von Akteuren aus Wirtschaft, Wissenschaft und Kommune, die sich zum Ziel gesetzt haben, dezentral Wasserstoff zu erzeugen und zu nutzen, wird seit Anfang 2019 auf der kommunalen Kläranlage in Sonneberg in Südthüringen ein neuartiges Power-to-Gas-System erprobt. Dieses erlaubt es, erneuerbare Elektrizität zu nutzen, um Wasser mit einem Druckelektrolyseur in Wasser und Sauerstoff zu spalten mit dem Ziel der Wasserstoffnutzung für Mobilitätszwecke oder zur späteren Rückverstromung über einen Wasserstoff-Sauerstoff-Kreislaufmotor. Der nicht für die Betankung benötigte Sauerstoff wird für eine biologische Reinigungsstufe in der Versuchskläranlage verwendet. Eine Wasserstofftankstelle der sera Hydrogen GmbH betankt vor Ort sechs kommunale Wasserstofffahrzeuge. Bei der Betankung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen wird gasförmiger Wasserstoff benötigt. Für diese Anwendung ist der innovative trockenlaufende Kolbenkompressor mit elektro-hydrostatischem Antrieb von der sera Hydrogen ideal geeignet. Er verdichtet Wasserstoff (H2) in großen Mengen auf bis zu 1.000 bar. Das einzigartige Design verhindert zuverlässig eine Kontamination des Kraftstoffs und erfüllt die hohen Sauberkeitsanforderungen der Fahrzeughersteller.

„Hier werden echte Mehrwerte für Mensch und Umwelt geschaffen“ erklärt Stephan Hillebrand, Managing Director der sera Hydrogen GmbH. „Perspektivisch wird das Thema Wasserstofftechnologie immer bedeutender werden. Dieses Projekt verdeutlicht die potenziellen Integrationsmöglichkeiten verschiedener Sektoren innerhalb der Energie- und Mobilitätswende. Mit unseren Systemen im Bereich der Wasserstofftechnologien haben wir spannende Lösungen entwickelt. Großartig, dass mit diesem Produkt in Zukunft Probleme der Energiespeicherung der Vergangenheit angehören werden.“

Mit dem Geschäftsbereich der Wasserstofftechnik erschließt sera damit einen der vielleicht wichtigsten Märkte der Zukunft und macht sich bereit für die Anforderungen der Zukunft innovative Systemlösungen anzubieten.

Begriffserklärungen

Was ist „grüner“ Wasserstoff?

Wenn die Energie, die zur Aufspaltung von Wasser in die beiden Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff benötigt wird, aus Wind- oder Solarenergie erzeugt wird, spricht man von grünem Wasserstoff, welcher CO2-neutral hergestellt wird.

Was ist „grauer“ Wasserstoff?

In der Industrie (z.B. Methanreformie – rung von Erdgas) fällt Wasserstoff als Nebenprodukt an. Da er durch dieses Verfahren nicht CO2-neutral hergestellt ist, bezeichnet man ihn als grauen Wasserstoff. Was bedeutet Power to X? Unter Power-to-X-Anlagen versteht man verschiedene Technologien, die einen Stromüberschuss aus variab – len erneuerbaren Energien (Wind-, Solar- oder Wasserkraft) speichern und zu einem späteren Zeitpunkt verfügbar machen. Power-to-X-Anlagen sind wichtige Bestandteile für die Sektorenkopplung.

Was heißt Sektorenkopplung?

Hiermit ist die ganzheitliche Betrach – tung der Sektoren Energiewirtschaft und Industrie gemeint, um Synergien zu generieren. Es können alle Berei – che der Wirtschaft mithilfe von erneu – erbaren Energien dekarbonisert, der Energieverbrauch gesenkt und Energiesicherheit gewährleistet werden. Sie ist damit das Schlüsselkonzept der Energiewende.

Weitere
Artikel