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
Sobald genügend „grüner“ Strom zur Verfügung steht (z. B. der ITER in Frankrrich funktioniert), bzw., aus Umweltschutzgründen, Methancracking, im großen Stil, gemacht werden MUSS, sind Batterien Wegwerfartikel. Wasserstoff-Verbrenner und/oder Brennstoffzellen-Fahrzeuge, betankt mit LOHC, werden dann DIE Lösung sein.
Wie bekommt man die überschüssige Energie vom Sommer in den Winter?
Wird Strom wirklich billiger, wenn Energiekonzerne statt Kohle und Uran zu verbrennen uns mit Ökostrom versklaven?
Wo ist die „freie Marktwirtschaft“, wenn ich mir als Kunde zwar den Stromverkäufer aussuchen darf, aber nicht den Netzbetreiber?
Warum darf ich meinen Strom nicht direkt verkaufen? Mein Nachbar bezahlt für den Strom, den ich einspeise und für den ich 17 ct erhalte 30 ct; also für 20 Meter bezahlt er 13 ct / KWh an den Netzbetreiber!
Wir sind immer noch abhängig vom Lobbyismus der Konzerne. Und die Politik spielt mit.
Jetzt will man sogar H2 verflüssigen (Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)) damit die Autoindustrie keine neuen Fahrzeuge entwickeln muss. Also Wasserstoff ist bä, aber verflüssigen was noch mehr Abläufe und Energie benötigt ist gut; so die Regierung?
Hier läuft einiges falsch!
Die Lösung kann nur sein, dass möglichst viel private Energie erzeugt wird, mit Energiegenossenschaften vermarktet, und Überkapazitäten in Wasserstoff für Energiearme Zeiten umgewandelt und gespeichert wird.
Die Kommunen müssen die Netze übernehmen (was schon einige mit Erfolg gemacht haben).
Je weniger Abhängigkeit von den Energiekonzernen besteht, desto günstiger wird die Energie UND das Auto fahren der Zukunft.
Für Langstrecken wäre „vorläufig“ ein H2 Fahrzeug besser geeignet, für Kurzstrecken ist das E-Auto prädestiniert. Alternativ müsste wieder der Wechsel Akku (wie bei Spielzeugautos) ins Gespräch gebracht werden.
Das Helmholtz Institut forscht an Alternativen zu Lithium-Ionen Batterien, und kann Ergebnisse vorweisen; allerdings noch nicht marktreif.
Also es tut sich was!