Elektrolyseure – klimaneutrale Zukunftstechnik

Forschungsprojekt „Elektrolyse made in Baden-Württemberg“

Ein Forschungsprojekt, zur Produktion von grünem Wasserstoff, wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) durchgeführt. Unter dem Titel „Elektrolyse made in Baden-Württemberg“ zielte das Projekt darauf ab, die alkalische Elektrolyse für eine effiziente und kostengünstige Herstellung von grünem Wasserstoff mit Unternehmen aus Baden-Württemberg weiterzuentwickeln.

Im Projekt wurden verschiedene Aspekte der Elektrolyse-Technologie untersucht, um die Leistungsfähigkeit zu steigern und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Ein Schwerpunkt lag auf der Optimierung des Elektrolyseprozesses, um die Effizienz der Wasserstoffproduktion zu steigern. Durch die Nutzung fortschrittlicher Materialien und innovativer Ansätze strebten die Forschenden an, den Energieverbrauch der Elektrolysezellen zu reduzieren und die Haltbarkeit der Anlagentechnik zu erhöhen. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt betraf die optimale Gestaltung des Kühlungssystems. Die Wärmeentwicklung während der Elektrolyse muss abgeführt werden, um die ideale Betriebstemperatur für einen hohen Wirkungsgrad des Prozesses zu garantieren. Als Spezialist im Bereich der industriellen Kältetechnik mit über 60 Jahren Erfahrung übernahm FrigorTec diese Aufgabe. Die besonderen Herausforderungen der Wärmeentwicklung im Elektrolyseprozess konnten nicht nur zuverlässig, sondern auch auf verschiedene Anlagengrößen skalierbar bewältigt werden. Unabhängig davon, ob es sich um ein stationäres Elektrolysesystem oder eine transportable Containerlösungen handelt. Für einen weltweiten Einsatz der Lösung ist FrigorTec dank seines weltweiten Vertriebs- und Servicenetzes ohnehin bestens gerüstet.

Nach rund vier Jahren Entwicklungsarbeit wurde das Projekt nach einer langen Testphase am ZSW abgeschlossen. Das Endergebnis des Projekts gestaltet die Wasserstoffproduktion somit wettbewerbsfähig und positioniert die teilnehmenden Unternehmen weltweit als kompetente Systemlieferanten für Elektrolyseanlagen auf neuestem Stand. 

Grüner Wasserstoff – vielseitig einsetzbar

Die Zukunft von grünem Wasserstoff ist vielversprechend. Er wird in der Zukunft in
verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, um den Übergang zu saubereren,
klimaneutralen Energiequellen zu unterstützen. Bedeutsam sind beispielsweise
folgende Bereiche:

Energiespeicherung:
Grüner Wasserstoff kann als Energiespeicher dienen, um überschüssige erneuerbare Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Dies ist besonders wichtig, um die Schwankungen in der Energieerzeugung aus Wind- und Solarkraftanlagen auszugleichen. Dabei verliert der häufig kritisierte geringere Wirkungsgrad des Prozesses an Bedeutung, da ohne die Elektrolyse der grüne Strom überhaupt nicht genutzt würde.

Mobilität:
Eine ähnliche Bedeutung wird Wasserstoff in der Mobilität vorhergesagt. Anders als bei der Batterietechnik werden bei der grünen Wasserstoffproduktion keine Rohstoffe ausgebeutet. Mit einer Elektrolyseleistung von 1 MW können pro Stunde circa 20 kg Wasserstoff produziert werden, womit ein PKW rund 2.000 km fahren kann. Weitere Vorteile sind, dass die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann und der Tankvorgang eines PKWs nur rund 5 Minuten dauert. Für Nutzfahrzeuge gelten dieselben Vorteile.

Industrielle Prozesse:
Insbesondere energieintensiven Industrien wie Düngerproduktion, Reinigung von Kraftstoffen oder bei der Stahlherstellung kann grüner Wasserstoff als sauberer Brennstoff oder als Rohstoff für die Herstellung von Chemikalien dienen.

Wärme- und Stromversorgung:
Wasserstoff kann in Heizungs- und Kühlsystemen eingesetzt werden, um kohlenstofffreie Wärme zu erzeugen. Aber auch die Verwendung in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung kann eine nachhaltige Energiequelle für Gebäude und netzferne Regionen sein.

Insgesamt birgt die Zukunft von grünem Wasserstoff das Potenzial, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den Weg zu einer nachhaltigeren Energiezukunft zu ebnen. Die Weiterentwicklung von Technologien wie der alkalischen Elektrolyse und effizienten Kühlmethoden spielt daher eine wichtige Rolle.

FrigorTec sichert den Prozess mit verlässlicher Kühltechnik bei unterschiedlichsten Prozessbedingungen im In- und Ausland.