- Wirtschaftlichkeit der Elektrolyse nachweislich verbessern
- Strom-, wärme- und wasserstoffgeführte Betriebsweise
- Technische Daten der Wärmepumpe
- Sektorenübergreifende Nutzungsszenarien
Nicht nur die Energiewirtschaft könnte von grünem Wasserstoff profitieren, auch Verbraucher – und vor allem die Umwelt. Neben Importen braucht es dafür hierzulande effiziente Elektrolyseure. Wirklich nachhaltig wird dieser Prozess erst, wenn auch die Nebenprodukte Sauerstoff und Wärme genutzt werden. Den Weg dazu soll eine neue Versuchsanlage in Zittau aufzeigen, die Fraunhofer Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG), Bochum/Zittau, errichtet.
Wie die Fraunhofer Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie – IEG, Bochum/Zittau, mitteilt, hat die Stadt Zittau am 27.Juni 2024 die Genehmigung für den Bau einer Versuchsanlage mit dem Kurznamen „LA-SeVe“ gegeben. Dahinter verbirgt sich eine „Laboranlage Sektorengekoppelte Verwertung der PEM-Elektrolyseprodukte“, die im Rahmen des Projektes „IntegrH2ate“ aufgebaut wird. IntegrH2ate ist Teil von „H2 Giga“, einem der drei Wasserstoff-Leitprojekte in Deutschland, und beschäftigt sich anhand theoretischer und experimenteller Untersuchungen mit den Nebenprodukten Wärme und Sauerstoff von PEM-Elektrolysesystemen (Proton Exchange Membrane) zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Die Fertigstellung der Fraunhofer-Versuchsanlage ist für Anfang 2025 geplant.
Wirtschaftlichkeit der Elektrolyse nachweislich verbessern
„Damit ergänzt und vernetzt sich Fraunhofer IEG wunderbar mit den anderen innovativen Akteuren in unserer Wissenschaftsstadt Zittau“, sagt dazu Oberbürgermeister Thomas Zenker und zählt exemplarisch auf: Hochschule Zittau/Görlitz, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie die Stadtwerke Zittau. Als Koordinator des Gesamtprojektes ergänzt Thomas Emmert, Linde AG: „Wir wollen untersuchen, um welchen Faktor die Auskopplung und die effektive Nutzung des Elektrolyseproduktes Wärme die Wirtschaftlichkeit der Elektrolyse verbessern.“ Mittelfristig werde dies die Umsetzung von Elektrolyseprojekten mit Sektorenkopplung vorantreiben und den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft unterstützen.
Das Projekt IntegrH2ate untersucht die Kopplung zwischen PEM-Elektrolyse, Wärmepumpe und Wärmenetz. Die Abwärme aus der Elektrolyse soll durch die Wärmepumpe so aufgewertet werden, dass diese als Fernwärme im Versorgungsnetz der Stadt eingesetzt werden kann. Das Potenzial dafür beläuft sich auf 105 kW Auch der Sauerstoff aus der Elektrolyse ist bei entsprechender Reinheit eine gefragte Handelsware.
Bezogen auf den unteren Wasserstoffheizwert wird für das Gesamtsystem theoretisch ein Wirkungsgrad von Strom zu Wärme durch die Verbrennung von Wasserstoff und die Aufwertung der Abwärme mittels Wärmepumpe von 89 % erreicht. Bezogen auf den oberen Wasserstoffheizwert sind es 99 %. Die Experimente sollen zeigen, inwiefern diese Werte in der Realität erreicht werden können. Ohne Wärmepumpe läge der Wirkungsgrad nur bei 55 % für den unteren Wasserstoffheizwert beziehungsweise bei 66 % für den oberen Wasserstoffheizwert.
Der Beitrag basiert auf einer Pressemitteilung der Fraunhofer Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG), Bochum/Zittau, die cci Wissensportal redaktionell überarbeitet und um technische Angaben zur Wärmepumpe und zu den Wirkungsgraden ergänzt hat.
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