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Aufbau von Elektroylseanlagen

In Wesseling, einem Raffineriestandort zwischen Köln und Bonn, entsteht derzeit die weltgrößte PEM-Elektrolyseanlage mit 10 Megawatt Leistung. Ab 2020 soll die mit EU-Mitteln geförderte, insgesamt 20 Millionen Euro teure Anlage unter Federführung von Shell und ITM Power pro Jahr 1.300 Tonnen Wasserstoff produzieren. Ein wichtiger, aber noch kleiner Schritt hin zur großtechnischen Anwendung. Denn die Raffinerie braucht zur Aufbereitung ihrer Erdölprodukte jährlich stolze 180.000 Tonnen Wasserstoff.

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Solche Pilotprojekte sollen die Zuverlässigkeit und Stabilität von Elektrolyseanlagen im praktischen Einsatz zeigen. Derzeit halten Alkali-Anlagen mit bis zu 90.000 Betriebsstunden am längsten, PEM-Elektrolyseure kommen auf knapp 50.000 Stunden. Deutlich dahinter liegt nur die noch in Entwicklung befindliche Hochtemperatur-Elektrolyse mit bestenfalls einigen Tausend Betriebsstunden. Diese Variante arbeitet mit etwa 800 Grad heißem Wasserdampf und könnte die Wärme von Solarthermiekraftwerken oder industrielle Abwärme nutzen. Ihr Vorteil ist ein rekordverdächtiger Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent.

Sowohl Alkali- als auch PEM-Systeme werden den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft wesentlich stützen können. Der Ausbau von Elektrolyseanlagen bleibt kurzfristig aber noch bescheiden. Die Wasserstoff-Roadmap, die derzeit für das zweite Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP 2) diskutiert wird, sieht in Deutschland für 2019 Elektrolyseanlagen mit insgesamt 100 Megawatt (MW) Leistung und 1.500 MW bis zum Jahr 2025 vor.

Doch dann könnte sich die Entwicklung mit parallel sinkenden Installationskosten beschleunigen. Bis zum Jahr 2050 reichende Szenarien zur deutschen Energiewende prognostizieren Elektrolyseanlagen mit 137 bis 275 Gigawatt Leistung. Kosten diese heute noch zwischen 1.000 und 1.500 Euro pro installiertem Kilowatt, könnten sich die Preise bis 2030 dank größerer Stückzahlen und Optimierung von Membranen und Elektroden ungefähr halbieren. Davon geht die Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) in einer aktuellen Studie zur Industrialisierung der Wasserelektrolyse aus.

Auf fallende Installationskosten will Reinhard Christiansen, Geschäftsführer des Windparks Ellhöft nahe der deutsch-dänischen Grenze, nicht warten. "Wir sehen in der Veredelung von Windstrom zu Wasserstoff und seinem Einsatz im Verkehr sehr großes Potenzial", sagt er. Daher stattet er den bereits im Jahr 2000 gebauten Windpark mit einer 225-kW-PEM-Elektrolyse vom Lübecker Unternehmen H-Tec-Systems, einer Tocher von GP Joule, aus. Diese Anlage kann täglich mit dem Windstrom bis zu 100 Kilogramm Wasserstoff erzeugen. Geliefert an die Wasserstofftankstelle im benachbarten Westre reicht die Menge zur Betankung von bis zu 20 Brennstoffzellen-Autos aus. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass dieses Beispiel gerade im windigen Schleswig-Holstein Schule machen wird.

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Chevarez 28. Sep 2019

Tipp topp! Und was haben Luftschiffe mit Wasserstoff bei atmosphärischem Druck jetzt...

Chevarez 28. Sep 2019

Und dank der relativen Ungefährlichkeit von Wasserstoff haben dieses Unglück zig...

Chevarez 28. Sep 2019

Auf welchen Fakten basierst du diese Abschätzung der Zerstörung bei dem von dir...

VigarLunaris 26. Jul 2019

Gut betrüllt Löwe: Lesen - verstehen und bitte das herausbrüllen der Informationen auf...

magicteddy 23. Jul 2019

Wasserstoff für die mobile Verwendung selber herzustellen bzw. auf den nötigen Druck zu...


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