ACTEnglish version
News | 6.7.2015
Weltgrößte Power-to-Gas-Anlage

Energiepark Mainz eingeweiht

Die liegenden Druckwasserstofftanks dienen der Zwischenspeicherung des erzeugten Wasserstoffs. Die Speicherkapazität beträgt ca. 1.000 kg, das entspricht rund 33 MWh Energie.
© Anna Durst, forschung-energiespeicher.info
In der Elektrolysehalle erzeugt ein Wasserstoff-Elektrolysesystem von Siemens Wasserstoff aus Stromüberschüssen.
© Siemens AG
Der ionische Verdichter ist das Herzstück der Wasserstoff-Konditionierung.
© Anna Durst, forschung-energiespeicher.info
An der Abfüllstation vor Ort wird der Wasserstoff in Trailer gefüllt und kann gelagert oder transportiert werden.
© Anna Durst, forschung-energiespeicher.info

Linde, Siemens, die Hochschule RheinMain und die Stadtwerke Mainz stellen im Energiepark Mainz größere Mengen Wasserstoff erneuerbar her. Vier benachbarte Windenergie-Anlagen übernehmen den größten Anteil bei der Stromerzeugung. Der Wasserstoff lässt sich vor Ort lagern, in Tanks füllen oder zur späteren Strom- oder Wärmeerzeugung ins Erdgas-Netz speisen. Jetzt wurde die weltweit größte Elektrolyse-Anlage dieser Art eingeweiht.

Neben dem Messegelände in Mainz-Hechtsheim steht die Elektrolyse-Halle des Energieparks Mainz, welche etwa die Größe eines Lebensmittelmarktes hat. In dem Forschungsprojekt wollen Linde, Siemens, Hochschule RheinMain und die Stadtwerke Mainz größere Mengen Wasserstoff mit erneuerbar hergestelltem Strom produzieren. Den Großteil des Stroms liefern vier benachbarte Windenergie-Anlagen.
Die Anlage ist direkt an das Netzanschlusskabel des Windparks angeschlossen. „Wenn Windenergieanlage und Elektrolyse in Betrieb sind, kann auch der Windstrom genutzt werden, sagt Jonas Aichinger, Koordinator des Forschungsprojektes.

Eine Besonderheit ist das von Siemens entwickelte Wasserstoff-Elektrolysesystem: Die Forscher installierten eine hochdynamische PEM-Druckelektrolyse, die sich besonders für hohe Stromdichten eignet und innerhalb von Millisekunden auf große Sprünge bei der Stromproduktion von Wind- und Solaranlagen reagieren kann. Das hilft Engpässe im Stromnetz auszugleichen. Herzstück ist der ionische Verdichter (Abbildung links Mitte) der Wasserstoff-Konditionierung. Flüssiges Salz schmiert, kühlt und dichtet den hydraulisch angetriebenen Kolbenverdichter, ohne den Wasserstoff zu verunreinigen. Das Aggregat wurde für den multivariablen Betrieb mit schnellen Lastwechseln und hohem Teillastwirkungsgrad entwickelt und speist mit zwei Stufen sowohl den Speicherbehälter als auch die Trailer. Eine weitere Besonderheit ist die integrierte Trocknung des Wasserstoffs.

Verwendung des hergestellten Wasserstoffs

Im Gegensatz zu anderen kleineren Pilotprojekten kann die Anlage eine Leistung von bis zu sechs Megawatt Strom aufnehmen und liefert eine Erzeugungsmenge von 1.000 Kubikmetern Wasserstoff pro Stunde. Damit ist die Anlage die derzeit größte ihrer Art.

Der Wasserstoff lässt sich vor Ort lagern, in Trailer füllen (Bilder links unten) oder zur späteren Strom- und Wärmeerzeugung direkt ins Erdgasnetz speisen. „Im Prinzip kann der aus Strom erzeugte Wasserstoff beliebig lange in Behältern gespeichert werden“, erklärt der Projektkoordinator. Mit Tankwagen können vom Energiepark aus zudem das wachsende Netz an Wasserstoff-Tankstellen beliefert werden, um dann Brennstoffzellen-Fahrzeuge zu betanken.

Weitere Tests und nächste Projektetappe

In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun weitere Tests durchführen. „Wir wollen über einen längeren Zeitraum mit verschiedenen Betriebsbedingungen erproben, wie etwa der hochdynamische Betrieb mit externen Anforderungen aus dem Stromsystem organisiert werden muss“, kündigt Aichinger an. Die Entwickler wollen aber auch die Anbindung der Power-to-Gas-Anlage an die Strombörse und den Markt für Regelenergie erproben. Aichinger dazu: „Welche Strommengen aus welchen Quellen in die Anlage fließen, wird Ergebnis der technisch-wirtschaftlichen Optimierung sein.“

Gefördert durch die Bundesregierung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Termine

23. Oktober 2017
E-Mobility Power System Integration Symposium

24. Oktober 2017
Wirtschaftliche Energiespeicher

7. November 2017
Energiespeicher & Wärmepumpentechnologie

» Alle Termine

Geförderte Projekte

Projektsuche
» Alle Projekte