14.04.2020 - 14:14

ZSW zieht erste positive Zwischenbilanz zu Power-to-Gas-Anlage

zsw-forschungs-elektrolyseanlage

Nach vier Monaten im Betrieb hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) eine positive Zwischenbilanz zu der industriellen Power-to-Gas-Anlage im süddeutschen Grenzach-Wyhlen gezogen. Die Megawatt-Anlage funktioniere zuverlässig.

In Grenzach-Wyhlen wollen Energiewirtschaft und Forschung gemeinsam testen, wie erneuerbarer Wasserstoff für eine grüne Mobilität günstig hergestellt werden kann. Seit Anfang Dezember 2019 läuft die Anlage regulär und hat seitdem bereits 1.850 Betriebsstunden hinter sich. Bislang wurden 62 Trailer mit brennstoffzellentauglichem Wasserstoff befüllt. Jeder dieser transportablen Behälter fasst rund 300 Kilogramm. Pro Tag kann die Anlage bis zu 500 Kilogramm Wasserstoff erzeugen, was für die durchschnittliche Tagesfahrleistung von mehr als 1.000 Brennstoffzellen-Pkw ausreiche, so das ZSW.

Die Anlage soll sowohl im Teillast- als auch Volllastbetrieb vollautomatisch im 24-Stunden-Betrieb laufen. Wie das ZSW nun mitteilt, funktioniere das Monitoringsystem, dass alle wesentlichen Komponenten und Subsysteme vermisst, auch nach 1.800 Stunden einwandfrei. Aktuell liege der Gesamtwirkungsgrad von Strom zu hochreinem, auf 300 bar komprimiertem Wasserstoff bei bis zu 66 Prozent bezogen auf den Brennwert des Gases. Darüber hinaus untersuchen die Forscher Alterungseffekte und leiten aus den Daten Verbesserungspotenziale ab.

Die Power-to-Gas-Anlage nutzt dabei Strom aus dem Rhein-Wasserkraftwerk in Wyhlen. Mit der Wasserkraft lassen sich im Vergleich zu Wind- oder Sonnenenergie hohe Volllaststunden erreichen – der Rhein fließt rund um die Uhr.

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Die Testanlage soll etwa dank einer neuen Elektrodenbeschichtung gegenüber industriellen Anlagen eine 20 Prozent höhere Leistungsdichte aufweisen – eine bereits 2019 eingeführte Verbesserung. Jetzt wollen die Wissenschaftler im Parallelbetrieb zu der kommerziellen Anlage auch verbesserte Elektrolyseblöcke mit bis zu 300 kW Leistung testen. Sie sollen – wie auch die neuen Beschichtungen – den Wasserstoffpreis weiter senken.

„Da sich die Investitionskosten auch am Bauvolumen orientieren und die Elektrolyseblöcke mit rund 40 Prozent den größten Kostenanteil bei der Umwandlung des erneuerbaren Stroms ausmachen, schlagen sich Fortschritte auf diesem Gebiet automatisch auf den Wasserstoffpreis nieder“, schreibt das ZSW. Langfristiges Ziel der ZSW-Forscher und Energiedienst-Ingenieure ist es, die heutigen Produktionskosten von strombasiertem Wasserstoff in etwa zu halbieren.

Das Land Baden-Württemberg fördert das Projekt insgesamt mit 4,5 Millionen Euro.
energie.themendesk.net

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6 Kommentare zu “ZSW zieht erste positive Zwischenbilanz zu Power-to-Gas-Anlage

  1. Wilhelm Stock

    Mal kurz aus dem Artikel zusammen gefasst:

    Die Anlage hat 1 MW Nennleistung, kann also knapp 21 kg H2 pro Stunde erzeugen mit einem Brennwert von 695 kWh, also ein Wirkungsgrad von 66% passt.

    Theoretisch hätte die Anlage 120 Tage laufen können, hat aber nur 1.800 h = 75 Tage wirklich gelaufen. Damit hätten nach Aussagen der Betreiber also 37.500 kg H2 erzeugt werden können, es wurden aber nur 18.600 kg erzeugt.

    Damit liegt die Anlage bei einem Zeitgrad von 75/120 = 62,5% und einem Lastgrad 49,6%, obwohl eine stabile Stromversorgung von 100% bestand.

    Ausnutzung = Lastgrad x Zeitgrad = 31 %

    Wenn das Zuverlässigkeit ist, sollten wir mal fragen, wie die Anlage mit fluktuierender Stromversorgung funktioniert. Wer investiert in eine Anlage, die nur 31% Ausnutzung liefert? Steuerzahler hats ja…

    Dipl.-Ing. W.Stock

    • Peter Strasser

      Dies ist eine absolut neue Technologie, welche unserer verwendeten konventionellen Technologien hatte von Anfang an keine Probleme!

      Die Wasserstofftechnologie ist für mich persönlich die erste echte Alternative zum Verbrennungsmotor!

      Von nichts kommt nichts, nur wenn wir forschen und entwickeln, werden wir weiterkommen, leider haben wir in Europa dies in den vergangenen Jahren vermissen lassen, ich hoffe wir Europäer verlieren nicht den Anschluss zu den derzeitigen Top-Forschungsnationen.

  2. Michael

    Eine vom Grundsatz her bekannte Technologie wird in eine maßstäblich größere Produktionsanlage transferiert. Da werden Erkenntnisse gewonnen und Erfahrungen gesammelt. Da erfolgen Detailanpassungen und Verbesserungen in Betriebspausen. Da werden Parametersätze ausprobiert. Die in einer solchen Phase erforderlichen Spezialisten sind sicherlich zeitlich absolut engagiert, aber nicht 24/7 verfügbar.
    Das An- und Einfahren einer neuen Anlage (vor allem wenn es (noch) nicht Brot- und Buttertechnologie ist) braucht etwas Zeit, die man investieren sollte.
    Von nichts kommt nichts …
    Ich finde das Ergebnis gar nicht so schlecht. Schön wäre es, in einem Jahr ein update der Daten zu erhalten.

  3. Blackmen

    Die Technik sollte natürlich schon funktionieren…,

    aber die Wirtschaftlichkeit wird das Urteil fällen…

  4. Armin

    Diese Technologie macht nur Sinn, wenn überschüssiger Erneuerbarer Strom genutzt wird. Ansonsten macht es doch mehr Sinn den Strom direkt zu verwenden. Den Deckmantel „umweltfreundlich“ drüber zu stülpen weil ein Wasserkraftwerk den Strom liefert ist doch nicht richtig.
    Mehr interessieren würde mich, ob diese Anlage für Solaranlagen geeignet ist, mit häufig wechselnder Eingangsleistung.

  5. Reiter

    Leider sprechen die RWTH Aachen
    Paper von Ausnutzung fluktuierenden Wind- und Sonnenstrom. Wenn man nun Bestands-Wasserkrafttwerke nimmt, wie kann hier auf fluktuierenden Strom und Wirtschaftlichkeit zurückgeschlossen werden? Wieso muss ich für mein BEV zusätzliche Ökostromkapazität schaffen und hier nehmen BestandsWW anderen den Ökostrom weg?
    Das heißt eigentlich nur, man ist wirtschaftlich wie technisch sehr weit von den Träumereien entfernt?

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https://www.electrive.net/2020/04/14/zsw-zieht-erste-positive-zwischenbilanz-zu-power-to-gas-anlage/
14.04.2020 14:50