ACTEnglish version
Leuchtturm der Förderinitiative

Wind zu Wasserstoff

Methan aus Wasserstoff: Forscher des Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) optimieren die Methanisierung.
© ZSW
Die Windenergie ist ein Hauptpfeiler der Energiewende.
© alpha ventus

Kernelement des Leuchtturms „Wind-Wasserstoff-Kopplung“ ist die Erzeugung von Wasserstoff mit gegenüber dem heutigen Stand deutlich effizienteren und vor allem flexibleren Technologien zur Stoffumwandlung, so genannten Elektrolyseuren. Die Notwendigkeit, innerhalb kurzer Zeit flexibel regeln zu können, ergibt sich aus der fluktuierenden Einspeisung erneuerbarer Energiequellen ins Stromnetz. Wird der Wasserstoff in Methan umgewandelt, kann er auf einfache Weise über das Erdgasnetz verteilt werden. In diesem Fall spricht man von der „Power­to­Gas“­ Technologie, die von der Energiewirtschaft bereits heute als wichtige Option angesehen wird. Sie kann zurzeit aber noch nicht wirtschaftlich betrieben werden. Die Projekte sollen durch verbesserte Technik dazu beitragen, diese Speicheroption wirtschaftlich zu machen.

Förderschwerpunkte

Im Rahmen der Projekte des Leuchtturms „Wind-Wasserstoff- Kopplung“ besteht die größte technische Herausforderung darin, bei der Zerlegung von Wasser zu speicherbarem Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Auch die Speicherung des Wasserstoffs in geologischen Speichern sowie eine effiziente Wiederverstromung wird untersucht. Durch die Methanisierung des Wasserstoffs kann die Infrastruktur und die Speicherfähigkeit des Erdgasnetzes genutzt werden.
Beispielprojekte:

  • Der Verbund „ekolyser“ nutzt die Expertise von Forschungseinrichtungen (Forschungszentrum Jülich und Fritz- Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft) und Industrie (Solvicore, Gräbener Maschinentechnik, FuMA-Tech) zur Entwicklung verbesserter Komponenten für flexible PEM- Elektrolyseure. Aufbauend auf den umfangreichen Erfahrungen der Teilnehmer des Verbunds in der Entwicklung der Komponenten für Brennstoffzellen sollen die Standzeit von Membranen verbessert, metallische Bipolarplatten für den anspruchsvollen Betrieb in Elektrolyseuren entwickelt und die Beladung mit teuren Katalysatoren reduziert werden.
  • Im Projekt „LastElSys“ entwickeln das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Hydrogenics GmbH PEM- Elektrolyseure weiter und passen diese an die wechselnden Lasten an, die bei der Verwendung von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien auftreten. Ziel sind lastwechselresistente Membran-Elektrolyse-Einheiten für PEM-Elektrolysesysteme. Dazu wird ein Testsystem aufgebaut, in dem verschiedene Kombinationen von Membranen und Katalysatoren erforscht und getestet werden können.
  • Ein Projekt der Technischen Universität Berlin verfolgt die Entwicklung neuartiger hochaktiver preisgünstiger Elektrolysekatalysatoren für beide Teilreaktionen der Wasserstoffelektrolyse. Das Vorhaben trägt zur mittel- bis langfristigen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Energiespeicherung in Form von Wasserstoff bei.

Wind zu Wasserstoff: Zahl der Projekte nach thematischer Zuordnung (Stand Juni 2013).
© FIZ Karlsruhe
Gefördert durch die Bundesregierung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Termine

8. März 2017
32. Symposium Photovoltaic

14. März 2017
Energy Storage Europe 2017

14. März 2017
IRES 2017

» Alle Termine