Wasserstoff als Langfristspeicher für Überschussenergie

Schwerpunkt: (Digitale) Sektorkopplung  /  Von Dr. Rebekka Loschen und Anke Kalmbach, KlimaExpo.NRW, Gelsenkirchen

Die schwankende Verfügbarkeit von Energie aus Wind- und Solaranlagen bringt für Energieerzeuger, Wirtschaft und Politik gleichermaßen Herausforderungen mit. Eine Lösung hierfür können Power-to-Gas-Anlagen bieten, die überschüssige Ökostrom in Wasserstoff umwandeln. Mit einer potenziell möglichen Leistung im mehrstelligen MW-Bereich kann diese Technologie einen Beitrag zur Energiewende leisten.

Power-to-Gas-Anlagen arbeiten entweder mittels alkalischer Elektrolyse oder auf Basis eines PEM (Proton Exchange Membrane)-Stacks (Zellstapels). Während alkalisch erzeugter Wasserstoff meist bei industriellen Anwendungen – zum Beispiel in chemischen Industrien – in der Produktion zum Einsatz kommt, bietet sich die PEM-Technologie aufgrund ihrer kompakten Bauweise für größere Systeme an. Diese bieten daher künftig das Potenzial, große Mengen von Energie aus Wind- und Solaranlagen in Wasserstoff zu speichern und dann weiterzuverwenden, zum Beispiel in Wasserstofftankstellen oder mittels Brennstoffzellen rückzuverstromen.

Der Vorteil der PEM-Anlagen besteht in ihrer kompakten Bauweise und ihrem höheren Wirkungsgrad. Der derzeit größte PEM-Elektrolyseur mit einer Leistung von sechs Megawatt wurde von Siemens in Mainz installiert.

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