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Durch die stetig steigende Nutzung regenerativer Stromerzeugung wird das Energienetz in Deutschland immer stärker belastet. Insbesondere wird Sonnen- und Windenergie immer häufiger Strom zu Zeiten liefern, in denen dieser nicht verbraucht werden kann. Eine Lösung für diese zentrale Herausforderung in der deutschen Energiepolitik wollen Siemens, die Linde Group, die Hochschule RheinMain und die Stadtwerke Mainz gemeinsam entwickeln. In den vergangenen anderthalb Jahren entwickelten sie das Projekt „Energiepark Mainz“. Ab 2015 soll in diesem Wasserstoff mithilfe von umweltfreundlich erzeugtem Strom aus Windenergie hergestellt werden.

  • Zwei Ingenieure führen eine Sichtinspektion an einem Wasserstofftank durch. Neben der Sichtprüfung werden die im Betrieb befindlichen Tanks regelmäßig Ultraschallprüfungen und Schall-Emmissionsprüfungen unterzogen, um eventuelle Beschädigungen und Materialermüdungserscheinungen zuverlässig und früh zu erkennen. © Linde AG
  • Die zu sehenden Druckgasröhren sind fest auf den LKW-Auflieger montiert. Der Trailer wird eingesetzt, um mittelgroße Mengen von Wasserstoff vom Produktionsort zu Verbrauchern zu bringen. Dabei kann der Trailer entweder beim Verbraucher Wasserstoff in einen stationären Tank abgeben oder (wie im Bild) dort im Austausch gegen einen leeren abgestellt werden. © Linde AG
  • Die Leitwarte liefert das Steuersignal, so dass die Anlage bei hoher Netzbelastung durch Effekte wie die Einspeisung erneuerbarer Energien das Stromnetz durch die Steigerung oder Drosselung der Bezugsleistung entlastet. © Stadtwerke Mainz AG
  • Der Techniker führt Wartungsarbeiten an einer Steuerungsanlage durch. Eine ähnliche Steuerung wird im Energiepark Mainz installiert um sämtliche Komponenten der Gesamtanlage automatisch betreiben zu können. © Stadtwerke Mainz AG
  • Der Techniker schaltet ein an der Schaltanlage angeschlossenes Kabel ab. Eine Vergleichbare Schaltanlage wird auch im Energiepark installiert. Diese versorgt dann die gesamten technischen Einrichtungen des Energieparks mit Strom. © Stadtwerke Mainz AG
  • Die heute in der Nachbarschaft des Energieparks sind vom Hersteller Enercon. Es ist geplant an diesem Standort weitere Windenergieanlagen zu installieren. Betreiber der Windenergieanlagen, welche an den Energiepark Mainz angeschlossen werden, ist Rio Energie GmbH, eine Beteiligung der Stadtwerke Mainz AG. © Stadtwerke Mainz AG

Wasserstoff lässt sich gut speichern und in vielfältiger Weise als Energieträger einsetzen. So soll das in Mainz produzierte Gas beispielsweise per Tankwagen – auch Trailer genannt – zu speziellen Wasserstoff-Tankstellen geliefert und als umweltfreundlicher Kraftstoff für emissionsfreie Brennstoffzellen-Fahrzeuge verwendet werden. Wasserstoff soll außerdem in das Erdgasnetz eingespeist werden, wo es für Gasheizungen oder moderne Gas- und Blockheizkraftwerke zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung zur Verfügung steht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll auch untersucht werden, ob der produzierte Wasserstoff im Gas- und Dampfturbinenkraftwerk der Kraftwerke Mainz-Wiesbadenals Brennstoff zur Rückverstromung genutzt werden kann. Das stelle eine regenerative Stromversorgung auch dann sicher, wenn kein Wind weht.

Ziel des Projektes ist, eine Speicheranlage zu entwickeln, die sich zum einen für die dezentrale Bewirtschaftung von Netzengpässen im Stromverteilnetz (Peak-Shaving, vermiedener Netzausbau) eignet und zum anderen den Brückenschluss zwischen heutigen kleinen (100 kW) und zukünftigen großen (100 MW) Elektrolyse-Anlagen darstellt.

Der Energiepark Mainz wird im Wirtschaftspark in Mainz-Hechtsheim entstehen. Kernstück der Forschungsanlage ist eine Elektrolyse-Halle mit einem von Siemens entwickelten Wasserstoff-Elektrolysesystem. Hier läuft die Zerlegung des Wassers in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff ab. Der Wasserstoff wird mit einem von Linde entwickelten Wasserstoffverdichter komprimiert und gespeichert oder in Wasserstofftrailer gefüllt. In einem Infozentrum auf dem Gelände soll potenziellen Anwendern und Besuchern die Funktionsweise der Wasserstoff-Elektrolyse (Gaseinspeisung, Wasserstoffverdichter, Druckspeicher, Trailer-Befüllung) und die Speichertechnologien im zukünftigen Energiesystem erklärt werden.

Forschungsfokus

Übergeordnetes Projektziel ist die Entwicklung, Erprobung und der Einsatz von innovativen Technologien bei der Produktion von Wasserstoff durch Wasserelektrolyse mit erneuerbaren Energien.

Heutzutage müssen Windkraftanlagen teils wegen fehlender Kapazitäten im Stromnetz abgeschaltet werden. In den nächsten Jahren werden erneuerbare Energien deutschlandweit zeitweise mehr Strom liefern, als gebraucht wird.

Der Energiepark Mainz kann ein Teil der Lösung sein, denn er kann diese „überschüssige“ umweltfreundlich erzeugte Energie durch die Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff speichern und so Energie liefern, die zeitunabhängig verwendet werden kann So werden erneuerbare Energien 100 Prozent flexibel einsetzbar und stehen dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden.

Website des Energiepark Mainz

Weitere Informationen zum Energiepark Mainz erhalten Sie hier.

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

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