Leuchtturmprojekt am Hochrhein: Power-to-Gas für grünen Wasserstoff

Eine Power-to-Gas (PtG)-Anlage in Megawattgröße im süddeutschen Grenzach-Wyhlen soll den Weg zu günstigem Wasserstoff aus Ökostrom ebnen und damit nicht zuletzt auch die Mobilität klimafreundlicher gestalten. Am 15. November 2018 wurde das Leuchtturmprojekt am Hochrhein im Beisein von Baden-Württembergs Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut offiziell eingeweiht. Koordiniert wird das Vorhaben vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). „Mit der Power-to-Gas-Anlage hier in Wyhlen ist ein Vorzeigeprojekt für die Energiewende in Baden-Württemberg entstanden“, kommentiert Ministerin Dr. Hoffmeister-Kraut. „Für die Sichtbarkeit und Wirtschaftlichkeit neuer Technologien ist eine Erprobung im realen Betrieb unverzichtbar.“

Erprobung neuer Katalysatoren und Elektroden

Betreiber der kommerziellen PtG-Anlage ist der Energieversorger Energiedienst AG. Die Forscher des ZSW wollen die Wasserstoffproduktion vor allem durch drei Faktoren wirtschaftlicher gestalten: Die Energiedienst-Anlage bezieht den nötigen Ökostrom direkt aus dem wenige Meter entfernten Wasserkraftwerk in Whylen – damit entfallen Netzentgelte und die EEGG-Umlage. Dabei sei zu beachten, dass Wasserkraft eine stetige erneuerbare Energiequelle ist, die bei praktisch jedem Wetter Energie liefert, sodass die Volllaststunden der PtG-Anlage im Vergleich zu solchen, die auf Wind- oder Sonnenenergie basieren, erhöht werden kann, so das ZSW.

Zusätzlich wollen die Forscher neue Komponenten erproben, die den Wasserstoffpreis weiter senken sollen. So sollen zum Beispiel effizientere Katalysatoren und günstigere Elektroden eingesetzt werden, da insbesondere die Elektrolyse den größten Kostenanteil – rund 40 Prozent – des Produktionsprozesses einnimmt. Langfristiges Ziel der Forscher und Ingenieure ist es, die heutigen Produktionskosten in etwa zu halbieren. Pro Tag kann die PtG-Anlage der Energiedienst AG rund 500 Kilogramm Wasserstoff erzeugen. Das ist nach Angaben des ZSW genug für eine durchschnittliche Tagesfahrleistung von mehr als 1.000 Brennstoffzellen-Pkw. Die zu erprobenden neuen Elektrolyseblöcke liefern bis zu 300 Kilowatt Leistung, die aber bis zu einem Megawatt erweiterbar ist. Die ZSW-Forscher übernehmen das technische Monitoring der gesamten Anlage. Die aus dem Betrieb gewonnenen Daten sowie eine detaillierte Analyse aller wesentliche Bauteile wie Elektrolyseblock, Verdichter und Gleichrichter sollen die Komponenten künftig weiter optimieren. Im Rahmen des Projekts erstellen die Wissenschaftler auch einen Technologieleitfaden für PtG-Anlagen, wie das ZSW mitteilt. Dieser soll Verbesserungspotenziale aufzeigen, um Wasserstoff effizienter und wirtschaftlicher produzieren zu können.

Mit an Bord des durch das Land Baden-Württemberg mit 4,5 Millionen Euro geförderten Projektes sind dazu noch elf Partner: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sowie die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) stoßen aus der Forschung hinzu.

Assoziierte Industriepartner des Projekts sind die Energiedienst AG, die Daimler-Tochter NuCellSys, der Zweckverband RBB Böblingen, die Stadtwerke Sindelfingen, der Fernleitungsnetzbetreiber terranets bw, der Elektrolysehersteller McPhy Deutschland, der Membranproduzent und Anlagenbauer Fumatech BWT sowie die Landesagentur für neue Mobilitätslösungen und Automotive Baden-Württemberg (e-mobil bw).

www.zsw-bw.de

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