Der Energy Observer ist das weltweit erste Schiff, das völlig energieautonom, ohne Treibhausgasemissionen oder Feinpartikel auskommt. Das ehemalige Rennboot wurde zum Zukunftsschiff umgebaut und fährt dank einer Mischung aus erneuerbaren Energien und einem Wasserstoffproduktionssystem, das kohlenstofffreien Wasserstoff an Bord aus Meerwasser produziert mit elektrischem Antrieb. Ein sera Kompressor ist mit dabei! Wasserstoff und Brennstoffzelle sind ein Team der Zukunft. Wie sieht die Entwicklung der Technologie und die globale Marktentwicklung aus?
Die Energieversorgung der Zukunft wird weltweit diskutiert – sicher, bezahlbar und umweltfreundlich soll sie sein, um den Primärenergieeinsatz und die CO2 Emissionen zu reduzieren. Die Brennstoffzelle bietet durch ihr weites Anwendungsspektrum hierfür hohes Potenzial. Sie kann einen Ausgleich bei schwankender Stromerzeugung durch erneuerbare Energien sein und spielt bei Themen der Elektrolyse über die Energieversorgung von Gebäuden und Industrieprozessen, aber auch für den Antrieb von Fahrzeugen zukünftig eine immer wichtigere Rolle.
Die Technologie der Brennstoffzelle ist alles andere als neu, denn bereits vor etwa 180 Jahren erkannte der britische Physiker Sir William Grove, dass sich der Elektrolyse-Prozess umkehren lässt. 1839 bewies er mit seiner „galvanischen Gasbatterie“, dass durch die sog. „kalte Verbrennung“ von Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugt werden kann. Leider setzte sich seine Erfindung damals noch nicht durch. Auch der Einsatz in U-Booten und in der Raumfahrt in den 50er und 60er Jahren brachte nicht den erhofften Durchbruch, da die hohen technischen Anforderungen und intensiven Kosten den Eintritt in den Massenmarkt verhinderten.
Dennoch forschten u.a. Automobilkonzerne, Zughersteller und Unternehmen für nachhaltige und dezentrale Energieversorgung weiter, so dass mittlerweile Wasserstoffautos, -busse und flurförderzeuge, seit September 2018 auch erste Brennstoffzellenzüge im Probebetrieb im deutschen Nahverkehr unterwegs sind. Erste elektrisch selbst versorgende Ein- und Mehrfamilienhäuser sind ebenfalls bereits möglich.
Marktentwicklung in Deutschland und weltweit
Die deutsche Brennstoffzellenbranche steht direkt davor den Zugang zur breiten Markteinführung zu schaffen und auch in anderen Ländern stehen die Weichen für Brennstoffzellen und Wasserstoff gut, wenn nicht sogar noch besser. Nach einer Studie vom Hydrogen Council (13 Unternehmen, die die Markteinführung der Wasserstofftechnik vorantreiben wollen) und McKinsey & Company aus dem Jahr 2017 sind die CO2 Einsparpotenziale bis 2050 enorm (bis zu sechs Gigatonnen). Dem gegenüber stehen allerdings auch hohe Investitionen, die für die Wasserstoffinfrastruktur aufgebracht werden müssten (bis zu 25 Mrd. US $ jährlich). Treiber der Branche sind zurzeit Asien, Europa und Nordamerika.
Laut der o.g. Studie hat Japan das ehrgeizige Ziel, bis zum Jahr 2025 bis zu 800.000 Brennstoffzellenautos auf die Straße zu bringen und 320 Wasserstofftankstellen zu installieren, um so die Wasserstofftechnologie flächendeckend einzuführen. Neben dem Transportsektor steht in Japan auch die Hausenergieversorgung auf dem Zukunftsplan. So sollen bis 2030 über 5 Millionen Brennstoffzellensysteme installiert werden. China steht diesen ambitionierten Zielen in nichts nach. Bis zu 1 Mio. Brennstoffzellenautos sollen laut der Studie bis zum Jahr 2030 auf Chinas Straßen rollen. Ein massives Investitionsprogramm der Regierung, welches Zuschüsse für Brennstoffzellenautos, – transporter, -busse und -LKW vorsieht, soll bei der Umsetzung helfen.
In Kalifornien, dem US-Bundesstaat mit den schärfsten Abgasgrenzwerten, spielen Brennstoffzellenautos ebenfalls eine wichtige Rolle, um die strengen Vorgaben des bereits seit 1990 geltenden „Zero-Emission-Program“ zu erfüllen. Zudem halfen Steuervergünstigungen, stationäre Brennstoffzellen im Megawatt-Maßstab in den Markt zu bringen. Auch Gabelstapler mit Brennstoffzellenantrieb für Logistikzentren sind sehr gefragt. Blickt man auf Europa so ist festzustellen, dass ein Großteil der Nachfrage zunächst noch aus Demonstrationsprojekten in den verschiedensten Anwendungsbereichen kommt. Bemerkenswert ist aber, dass die Entwicklung hinsichtlich Brennstoffzelleneinsatz für Züge, Lastkraftwagen und Schiffe global heraussticht. Das weltweit erste völlig energieautonome Schiff startete im Juni 2017 in Paris und fährt seitdem über die Weltmeere.
Energy Observer als Vorzeigeprojekt
Der Energy Observer ist das weltweit erste Schiff, das völlig energieautonom funktioniert und dabei keine, Treibhausgase oder Feinpartikel ausstößt. Das ehemalige Rennboot wurde zum Zukunftsschiff umgebaut und fährt, dank einer Mischung aus erneuerbaren Energien und einem Wasserstoffproduktionssystem, das kohlenstofffreien Wasserstoff an Bord aus Meerwasser produziert, mit elektrischem Antrieb. Das Zukunftsschiff hat Ende Juni 2017 seine Welttournee begonnen.
Gestartet ist die Crew mit dem 30 Meter langen und 12 Meter breiten Riesen-Katamaran in Paris, um zunächst zwölf Stationen in Frankreich anzusteuern. 2018 stand das Mittelmeer auf dem Tourplan, um im Jahr 2019 Nordeuropa (auch Hamburg), danach Nord- und Südamerika, Ozeanien und Asien anzusteuern und im Jahr 2022 über Süd-Ost-Asien und Afrika wieder in den Heimathafen nach Cherbourg zu kommen.
Auch ein sera Produkt ist erfreulicherweise auf dieser Weltreise dabei, um bei der Erforschung der Energiewelt der Zukunft etwas beizutragen. Der sera Kompressor bildet gemeinsam mit einem Kompressor unseres Vertriebspartners Nova Swiss ein Kompressionssystem. Dieses komprimiert den durch einen Elektrolyseur aus Meerwasser erzeugten Wasserstoff zunächst durch einen „Booster“ (von sera) von 30 auf 160 bar, danach in einer zweiten Stufe auf 350 bar und speichert diesen. Der Elektrolyseur wird, sobald alle Batterien durch Wind- und Sonnenenergie aufgeladen sind, aus überschüssigem Strom angetrieben. Wenn benötigt, wird der gespeicherte Wasserstoff durch eine Brennstoffzelle wieder in elektrischen Strom konvertiert.
Sechs Jahre lang wird der Energy Observer 50 Länder bereisen und während der Fahrt und bei seinen 101 Zwischenstopps Menschen treffen, die das gemeinsame Ziel haben unsere Welt ein sauberer zu machen. Ebenso eine Weltpremiere hatte der „Coradia iLint“ der Firma Alstom im September dieses Jahres, denn als erster Wasserstoffzug erhielt er die Zulassung für den Fahrgasteinsatz im deutschen Schienenverkehr und fährt nun als Pilotprojekt auf einer 100 km langen Strecke zwischen Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervörde und Buxtehude regelmäßig. Die Entwicklung des Zuges wurde im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie (NIP) mit acht Millionen Euro von der Bundesregierung bezuschusst.
Auch im aktuellen Koalitionsvertrag ist festgehalten, dass dieses Innovationsprogramm fortgeführt werden und die Wasserstofftechnologie in verschiedensten Anwendungsgebieten weiter vorangebracht werden soll. Zusammen mit den Plänen aus Asien und Nordamerika alles gute Zeichen, dass die Technologie schon sehr bald Marktreife besitzt und wettbewerbsfähig wird.
sera ist Innovator im Bereich Wasserstoff
Auch bei sera laufen die Entwicklungen der Wasserstofftechnologie seit Jahren auf Hochtouren. So sind unsere Produkte in allen Anwendungsbereichen der Brennstoffzellentechnologie einsetzbar. Von Wasserstofftankstellen für den Transportsektor (PKW, LKW, Busse, Flurförderzeuge, Schiffe und Bahnen), über Power to Gas Verdichterstationen bis hin zu Hausenergiesystemen.
