Klimaneutrale Energie erzeugen, effizient speichern und wieder verfügbar machen gilt als eine der zentralen Fragen der Energiewende zum Erreichen der weltweiten Klimaziele. Wasserstoff gilt hier seit langem in mehreren Bereichen als eine vielversprechende Lösung – hat den endgültigen Durchbruch aber noch nicht geschafft. Obwohl das Prinzip der Aufspaltung von Wasser (Elektrolyse) zur Energiegewinnung kein neues ist.
Weltweit arbeiten diverse Unternehmen daran, die Wirtschaftlichkeit, Einsatzmöglichkeiten und Wirkungsgrade der Technologie so weit zu erhöhen, dass sie als saubere Energie-Alternative Einzug in den Alltag von Privatpersonen und Unternehmen halten kann. Vor allem in der Industrie besteht ein hoher Energiebedarf, der in Zukunft klimaneutral und kosteneffektiv abgedeckt werden muss. Auch die Politik hat dies bereits erkannt und eine nationale Wasserstoffstrategie auf den Weg gebracht.
Genau an dieser Stelle setzt auch das deutsche Unternehmen Hoeller Electrolyzer mit Prometheus an: Einer Produktreihe von kompakten Elektrolyse-Stacks, die auf 25 Jahren Know-how in der PEM-Technologie (Polymer Elektrolyt Membran) und acht angemeldeten Patenten beruht. Im dritten Quartal 2020 soll der erste Prometheus in den Testbetrieb gehen.
Egal ob Windkraftanlagen-Betreiber, Industrieunternehmen mit LKW- und Gabelstapler-Fuhrparks, Güterzüge oder Wasserstoff-Tankstelle. Sie alle benötigen in Zukunft Energielösungen, die kosteneffektiv und zuverlässig einzusetzen sind. Prometheus Elektrolyse-Stacks können diese Lösung bieten, so Hoeller in einer aktuellen Mitteilung. Sie seien das für jeden Anlagenbauer „einfach zu integrierende, kostengünstige und leistungsstarke Herzstück“ für eine klimafreundliche Wasserstoff- und damit Energie-Produktion.
„Wir möchten es jedem Unternehmen ermöglichen, eigenständig, wirtschaftlich und dezentral grünen Wasserstoff auf dem Firmengelände produzieren zu können. Der Preis pro Kilogramm Wasserstoff wird dank Prometheus unter 4 Euro liegen.“ – Dipl.-Ing. Stefan Höller, Gründer, Geschäftsführer und Entwicklungsleiter Hoeller Electrolyzer
Hoeller Electrolyzer bietet die Prometheus-Stacks in drei kompakten Größen und Nennleistungen an. Der kleinste Stack hat die Größe eines Wassersprudlers und 76 kW – der größte 1,4 Megawatt.
- Prometheus S – erreicht 76 kW Nennleistung und produziert 34 kg Wasserstoff pro Tag, bei einer Grundfläche von 25 x 21 cm. Er hat in etwa die Größe eines Wassersprudlers. Bei 1500 Volllaststunden im Jahr lassen sich damit sieben Autos oder zwei Gabelstapler betreiben. Ein Auto ist binnen drei Minuten vollgetankt.
- Prometheus M – kommt auf 325 kW Nennleistung und produziert 147 kg pro Tag, hat eine Grundfläche von 42 x 29 cm und damit in etwa die Größe eines Mineralwasserkastens. Bei 1500 Volllaststunden im Jahr lassen sich damit 32 Autos, sieben Gabelstapler oder ein Verkehrsbus betreiben.
- Prometheus L – kommt auf 1,4 Megawatt Nennleistung und 635 kg Wasserstoff pro Tag, hat eine Grundfläche von 60 x 48 cm und ist in etwa so groß wie vier Mineralwasser-Kisten. Der leistungsstärkste PEM-Stack von Hoeller kann mit 1500 Vollaststunden im Jahr 140 Autos, 30 Gabelstapler, fünf Verkehrsbusse, zwei LKW oder einen halben Zug betanken.
Neben der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit sind vor allem der geringe Platzbedarf und ein reduziertes Gesamtgewicht entscheidende Wettbewerbsvorteile. Die Elektrolyse-Stacks von Hoeller sparen im Vergleich zu ähnlichen Produkten rund 25 Prozent Raum und Gewicht ein, wodurch z.B. auch die Integration in den Rotorkopf einer Windturbine möglich wird.
Verrringerung von Platin und Iridium senkt die Kosten
Hoeller ist es zudem gelungen, den kostenintensiven Einsatz der Edelmetalle Platin und Iridium erheblich zu reduzieren. Möglich wird dies dank einer hauseigenen Innovation. Durch eine Verbesserung der Oberflächenstrukturen wird die Reaktionsfläche vergrößert – dies wiederum führt zu einer Leistungssteigerung der Stacks. Hinzu kommt ein von Grund auf innovativer Aufbau der Elektrolyse-Zellen, um die Effizienz weiter zu erhöhen. Da weniger Edelmetalle zum Einsatz kommen, wird auch die Produktion signifikant günstiger und in großen Stückzahlen möglich.
Ein weiterer Faktor ist das Erzielen eines möglichst hohen Ausgangsdrucks von 50 Bar und mehr, um den Energieaufwand für das Verdichten des Wasserstoffs zur Speicherung zu reduzieren. Hoeller ist einer eigenen Aussage zufolge in diesen Punkten einigen Mitbewerbern voraus und optimiert seine PEM-Elektrolyse-Stacks stetig weiter, um in Zukunft eine Führungsposition in dieser Technologie einzunehmen.
Quelle: Hoeller – Pressemitteilung vom 30.07.2020
Eigentlich möchte ich es mir verkneifen, aber warum sollte ich Energie mit diesen Dingern verschwenden wenn ich damit direkt 20 Autos und 10 Gabelstapler Laden kann wenn diese auf Batteriebasis funktionieren und mich nur die hälfte kosten…
Man darf nicht vergessen das man höhere Energieverluste hat und dazu ist das hier nur eine Pressenachricht die sagt das man diese Kosten erreichen möchte… ist hier auch der Preis der Anlage mit Kalkuliert oder nur die Kosten der Wasserstoff Produktion im Stack…
Warum sollte jemals der Preis des Wasserstoff günstiger sein als wenn ich die gleiche Energie in eine Batterie Speichere?
Bei einem KW Preis von 100$ im Batteriebereich würde Wasserstoff nie mehr aufholen können…
Also die S Version schafft an einem Tag (24h?) 34 KG h2 bei 76 KW Nennleistung. Das macht 76×24 = 1.824KW/h. Daraus werden 34 KG x 33,33 KW/h (Energiegehalt H2) = 1.133 KW/h. Roundabout 66% der reingesteckten Energiemenge. Ist schon nen Bissel Sinnfrei das ganze…
Die Nörgler auf der „E-Bank“ haben eines noch nicht begriffen, der Energieverlust ist irrelevant wenn genug (grün) Energie durch Wind/Sonne und Wasser zur Verfügung steht. So große Batterien werden nicht gebaut um das alles speichern zu können, also nimmt man lieber 60% und kann es speichern + transportieren bevor man gar nichts hat.
Die elektrofraktion wird den angebissenen knochen nicht freiwillig los lassen. Nur klare gesetzliche zuwendungen zum wasserstoff beschleunigen den weiteren ausbau – aber wenn weiterhin so schwammig zwischen beiden richtungen gependelt wird kann kein festes fundament zum stabilen aufbau zukunftsstabil entstehen. Altmeier seis gedankt…
Die Nörgler auf der H2 Bank haben noch nicht begriffen, dass Strom aus Sonne-, Wind- und Wasserkraft natürlich nicht kostenlos zur Verfügung gestellt wird. Auch diese Energien kosten Geld, wenn sie bereitgestellt werden! Also dieses ganze H2 Gespiele ist völlig sinnfrei und aus ingenieurtechnischer Sicht völliger Blödsinn!
@Thomas Unglaeubig:
Das klitzekleine Problem ist, dass diese Bedingung nach heutigen Planungen wohl erst 2050 erreicht wird. Dann können wir gerne nochmal über Elektrolyse reden…
Es ist immer das selbe wenn über die Brennstoffzelle berichtet wird. Denn das große Problem was auch schon vir 20 Jahren, dem Wasserstoff als Strom Speicher, eien barijete im weg war, wird in solchen Artikel nie direkt angesprochen. Und zwar meinem ich damit den Wirkungsgrad. Und nein es ist nicht egal wie viel Strom es Verbrauch aich wenn dieser „Grün“ gewonnen wird. Wenn man dafür die 3 bis 4 fache Menge an Solarmodulen oder Windräder braucht Macht das überhaupt keine Sinn.
Ok und was soll das Teil kosten? Nur so lässt sich nachvollziehen ob die 4€ realistisch sind. Habt nebenbei bemerkt, bekommt man einen 76 kW Netzanschluss auch nicht gratis. Hier wurde glaube ich sehr viel schön gerechnet…
Wir werden h2 brauchen, alleine schon für die Industrie aber bitte bei den Kosten ehrlich bleiben.
Die Nörgler von der Elektrofraktion gehen ja auch immer davon das damit NUR PKW oder was auch immer betrieben werden. Schon mal überlegt, das man das produzierte H2 auch nicht sofort verbrauchen muss? Man kann das problemlos längere Zeit lagern.
Hier mal ein Beispiel: Im Sommer wird mehr H2 produziert als man aktuell benötigt. Der Überschuss wird problemlos in Flaschen gelagert und kann in den Wintermonaten für den jeweiligen Anwendungsfall genutzt werden. Wofür man das verwendet ist dann erstmal zweitrangig. Theoretisch könnte dann eine Firma Ihren Strom fürs ganze Jahr selber Produzieren.
Ich schaue mir die Zahlen an, die diese PET-Systeme bringen und komme im Worst-Case bei den Teilen auf 53 kWh/kg Wasserstoff und im BEST-CASE auf 52 kWh/kg Wasserstoff.
Wenn man jetzt berechnet, dass der Strom für Elektrofahrzeuge aus der Dose – selbst bei geförderten und subventionierten Anschlüssen – bestenfalls für 16 Cent je Kilowattstunde zu bekommen wäre, EIN KILO Wasserstoff aber nur mal so knapp für 80 Kilometer reicht (seien wir großzügig und sagen wir 100 Kilometer. Einfach, um die Nachkommastellen zu vermeiden), wäre der REINE STROMPREIS für jenes Kilo und die 100 Kilometer schon bei 8,32.
Damit man auf einen Kilopreis von 4 Euro oder darunter kommt, man die Selbst- und Finanzierungskosten mit einberechnen will, müsste der Strompreis also bei UNTER FÜNF CENT liegen! Läge er für reine Elektrofahrzeuge bei dem Preis, man könnte 100 Kilometer für rund 60-70 Cent zurücklegen.
Wie man es dreht und wendet: Wasserstoff ist und bleibt Augenwischerei. Deswegen werden die echten Zahlen hinter viel Marketing-Blabla versteckt, damit man nicht auf Anhieb durchsteigen kann…
Für Autos (und für alles unter 300 km) ist Wasserstoff quatsch, aber für LKWs un vor allem den Luftverkehr und Schifffahrt wird es auf absehbare Zeit (bis 2050) keine Batterien geben.
Um ein Flugzeug mit Batterien über längere Zeit fliegen zu lassen, müssten die Energiedichte um den Faktor 50-100 steigen. Da es noch nicht mal bekannte Materialien gibt die das auch nur Ansatzweise theoretisch können (selbst Lithium Luft, die bisher nur im Labor vereinzelt existieren, ist noch um einen Faktor 20 zu niedrig), ist Wasserstoff das einzige was uns bleibt.
Und wenn in wenigen Jahren festgestellt wird, dass CO2 gar nicht für die Klimaschwankung zuständig ist, sieht alles wieder vollkommen anders aus!!
Und was ist mit den vielen stillstehenden Rädern wegen Überproduktion,!
In den 80 er Jahren wurden schon Wasserstoff Fahrzeuge für die nächsten Jahre angekündigt. Im Massenmarkt sind sie bis heute nicht.
Hallo zusammen,
ich habe die Diskussion verfolgt und würde zur Diskussion auch etwas ergänzen.
1. H2 ist kein reines PKW-Thema sondern kann in vielen anderen Bereichen (Schifffahrt, Luftfahrt, Gebäudemanagement etc.) wo eine Akkutechnologie keinen Sinn ergibt (Größe/ Leistungsverhältnis etc.) verwendet werden
2. Es haben sich in vielen Branchen mehrere Techniken etabliert. Benziner und Dieselmotoren sind da als prominentes Beispiel zu nennen. Diesellokomotiven und E-Lokomotiven in der Zugbranche. Das sehe ich in Zukunft auch bei Akku/ H2 kommen.
3. Viele vergessen das auch ein E-Fahrzeug (welches die Brennstoffzelle übrigens auch ist nur das Speichermedium ist ein anderes) mit Strom geladen werden muss. Und auch diese Fahrzeuge müssen mit grünen Strom geladen werden um CO2-neutralität anzustreben. Dieser grüne Strom muss ebenfalls erzeugt werden. und Nachts scheint keine Sonne :-)
4. Die Kernfrage wird sein in welchem Industriesektor ich Problem A durch Problem B ersetze, weil es das vermeintlich geringere Übel sein wird. Beispiel1:
E-Autos müssen an örtlich festen Ladestationen geladen werden. Dies in großer Anzahl. Die notwendigen Stromleitungen müssen dafür ebenfalls zur Verfügung stehen. => Problem Akkutechnologie;
Erzeugung H2 sowie der Transport/ die Speicherung => Problem H2
Beispiel 2:
wenig Energieverluste bei Akkutechnologie=> Vorteil Akku Technologie
schneller Tankvorgang (ähnlich wie Benzin/ DIesel); Umbau Tankstellennetz schnell umsetzbar => Vorteil H2
5. in beiden Bereichen muss natürlich weiterhin Entwicklungsarbeit reingesteckt werden. Der 1000km Akku ist nach 10 Jahren Entwicklung immer noch nicht in greifbarer nähe, ebenso wie ein kürzerer Ladevorgang.
Es gibt alternative H2-Speichermedien ohne Druckflaschen jedoch noch nicht serienreif.
Jeder sucht nach dieser einen idealen Lösung, aber die gibt es leider nicht. Ersetze ich in einem System ein großes Zahnrad, so muss ich mich drauf gefasst machen zusätzliche kleine Zahnräder zu ergänzen.
Es gibt leider kein schwarz/ weiß sondern immer ein grau. Wer mir nicht glaubt, der soll mal in die Printbranche schauen. Das eBook hat zu einer Reduzierung an Printformate gesorgt aber nie zu 100% abgelöst :-)