{"id":74004,"date":"2020-04-21T07:20:27","date_gmt":"2020-04-21T05:20:27","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=74004"},"modified":"2021-09-09T21:19:55","modified_gmt":"2021-09-09T19:19:55","slug":"industrielle-power-to-gas-anlage-im-megawattmassstab-am-hochrhein-arbeitet-zuverlaessig","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/industrielle-power-to-gas-anlage-im-megawattmassstab-am-hochrhein-arbeitet-zuverlaessig\/","title":{"rendered":"Industrielle Power-to-Gas-Anlage im Megawattma\u00dfstab am Hochrhein arbeitet zuverl\u00e4ssig"},"content":{"rendered":"
\"PtG-AnlageWyhlen\"
Die industrielle Power-to-Gas-Anlage am Wasserkraftwerk in Grenzach-Wyhlen. \/ Foto: Energiedienst<\/figcaption><\/figure>\n

Erneuerbarer Wasserstoff kann die Mobilit\u00e4t gr\u00fcner machen. Daf\u00fcr m\u00fcssen jedoch die Kosten sinken. Wie das geht, erproben Energiewirtschaft und Forschung derzeit in einer industriellen Power-to-Gas-Anlage im s\u00fcddeutschen Grenzach-Wyhlen. <\/strong>Die Megawattanlage ist im April 2020 seit vier Monaten in Betrieb und funktioniert zuverl\u00e4ssig. Auch ein daran angeschlossener Forschungselektrolyseur l\u00e4uft sehr erfolgreich. Das Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) koordiniert das Vorhaben<\/a>. Betreiber der kommerziellen Anlage ist der Energieversorger Energiedienst AG.<\/strong><\/p>\n

Die Power-to-Gas-Anlage mit einer elektrischen Anschlussleistung von einem Megawatt erzeugt erneuerbaren Wasserstoff mit dem Strom aus dem Rhein-Wasserkraftwerk in Wyhlen. Da eine Nutzung des \u00f6ffentlichen Stromnetzes nicht erforderlich ist, entfallen Netzentgelte und die EEG-Umlage. Dar\u00fcber hinaus lassen sich im Vergleich zu Power-to-Gas-Anlagen, die auf Wind- oder Sonnenenergie basieren, hohe Volllaststunden erreichen, weil die Wasserkraft praktisch rund um die Uhr zur Verf\u00fcgung steht. Das verbessert die Wirtschaftlichkeit weiter und erm\u00f6glicht schnell umfangreiche Betriebserfahrungen.<\/p>\n

\u00dcber 1.800 Betriebsstunden in vier Monaten, mehr als 60 Trailer bef\u00fcllt<\/h3>\n

Seit Anfang Dezember 2019 l\u00e4uft die Anlage regul\u00e4r und hat seitdem bereits 1.850 Betriebsstunden hinter sich. Das vom ZSW aufgesetzte Monitoringsystem, das alle wesentlichen Komponenten und Subsysteme vermisst, funktioniert einwandfrei. Die Anlage arbeitet sowohl bei Volllast als auch in verschiedenen Teillastzust\u00e4nden vollautomatisch im 24-Stunden-Betrieb. Mit Hilfe einer Datenfern\u00fcbertragung nach Stuttgart und automatisierter Datenauswertung \u00fcberwacht das ZSW den Betrieb. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ermitteln unter anderem den Wirkungsgrad der Gesamtanlage inklusive aller Subsysteme. Der Gesamtwirkungsgrad von Strom zu hochreinem, auf 300 bar komprimiertem Wasserstoff liegt aktuell bei bis zu 66 Prozent bezogen auf den Brennwert des Gases. Dar\u00fcber hinaus untersuchen die Forscher Alterungseffekte und leiten aus den Daten Verbesserungspotenziale ab.<\/p>\n

Bislang bef\u00fcllte die Anlage 62 Trailer mit brennstoffzellentauglichem Wasserstoff. Jeder dieser transportablen Beh\u00e4lter fasst rund 300 Kilogramm. Pro Tag kann die Anlage bis zu 500 Kilogramm Wasserstoff erzeugen. Das reicht f\u00fcr eine durchschnittliche Tagesfahrleistung von mehr als 1.000 Brennstoffzellen-Pkw aus.<\/p>\n

Kosten der Elektrolyseure f\u00fcr die Industrie reduzieren<\/h3>\n

Auch das an die kommerzielle Anlage angedockte Forschungsvorhaben verl\u00e4uft erfolgreich. In einer Forschungsanlage erproben die Wissenschaftler im Parallelbetrieb zur kommerziellen Anlage verbesserte Elektrolysebl\u00f6cke mit maximal 300 Kilowatt Leistung. Sie sollen den Wasserstoffpreis weiter senken. Aber auch Unternehmen k\u00f6nnen dort Komponenten testen und optimieren, um sie sp\u00e4ter auf ihre Produkte zu \u00fcbertragen. Damit unterst\u00fctzt das Projekt den Technologietransfer in die Wirtschaft. Im vergangenen Jahr schafften das ZSW und seine Forschungspartner bereits w\u00e4hrend des Testbetriebs der Anlage einen ersten Erfolg: mit neuen Elektrodenbeschichtungen erreichten die Forscher 20 Prozent mehr Leistungsdichte verglichen mit den Elektrolysebl\u00f6cken des industriellen Anlagenteils. Das bedeutet: F\u00fcr die gleiche Leistung sind weniger Rauminhalt und Material erforderlich.<\/p>\n

Da sich die Investitionskosten auch am Bauvolumen orientieren und die Elektrolysebl\u00f6cke mit rund 40 Prozent den gr\u00f6\u00dften Kostenanteil bei der Umwandlung des erneuerbaren Stroms ausmachen, schlagen sich Fortschritte auf diesem Gebiet automatisch auf den Wasserstoffpreis nieder. F\u00fcr Hersteller von Elektrolyseanlagen ist die Entwicklung daher ein wichtiger Faktor zur weiteren Kostensenkung. Langfristiges Ziel der ZSW-Forscher und Energiedienst-Ingenieure ist es, die heutigen Produktionskosten von strombasiertem Wasserstoff in etwa zu halbieren.<\/p>\n

Das Land Baden-W\u00fcrttemberg f\u00f6rdert das Leuchtturmprojekt insgesamt mit 4,5 Millionen Euro. Im Jahr 2019 wurde ein darauf aufbauendes Vorhaben vom Bundeswirtschaftsministerium im Rahmen des Ideenwettbewerbs \u201eReallabore der Energiewende\u201c zu einem der Gewinner der ersten Ausschreibungsrunde gek\u00fcrt.<\/p>\n

Power-to-Gas-Gro\u00dfprojekt mit zw\u00f6lf Partnern<\/h3>\n

Zw\u00f6lf Partner sind bei dem Projekt mit an Bord, vier davon aus der Forschung: neben dem ZSW das Deutsche Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR), das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE und die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT). Hinzu kommen acht assoziierte Industriepartner: die Energiedienst AG, die Daimler-Tochter NuCellSys, der Zweckverband RBB B\u00f6blingen, die Stadtwerke Sindelfingen, der Fernleitungsnetzbetreiber terranets bw, der Elektrolyseur-Hersteller McPhy Deutschland, der Membranproduzent und Anlagenbauer Fumatech BWT sowie die Landesagentur f\u00fcr neue Mobilit\u00e4tsl\u00f6sungen und Automotive Baden-W\u00fcrttemberg (e-mobil bw).<\/p>\n

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\u00dcber das Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung<\/h3>\n

Das Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) geh\u00f6rt zu den f\u00fchrenden Instituten f\u00fcr angewandte Forschung auf den Gebieten Photovoltaik, regenerative Kraftstoffe, Batterietechnik und Brennstoffzellen sowie Energiesystemanalyse. An den drei ZSW-Standorten Stuttgart, Ulm und Widderstall sind derzeit rund 280 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker besch\u00e4ftigt. Hinzu kommen 100 wissenschaftliche und studentische Hilfskr\u00e4fte.<\/p>\n

Das ZSW ist Mitglied der Innovationsallianz Baden-W\u00fcrttemberg (innBW), einem Zusammenschluss von 13 au\u00dferuniversit\u00e4ren, wirtschaftsnahen Forschungsinstituten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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