Kommerziell reversibel – erster Kunde: Boeing
Das Dresdner Cleantech-Unternehmen Sunfire hat laut einer Medienmitteilung gemeinsam mit Boeing ein auch in industriellem Maßstab als Brennstoffzelle nutzbares Elektrolyse-Verfahren entwickelt. Das sunfire-Energiesystem der reversiblen Elektrolyse (RSOC) sorgt als Energiewandler und -speicher für verlässliche Bereitstellung von Strom auf Wind- oder PV-Basis mit Wasserstoff als Speichermedium. Die weltweit größte kommerzielle reversible Elektrolyse ermöglicht die effiziente Langzeitspeicherung großer Energiemengen und wird nun an einem Microgrid-Teststandort der US Navy in Kalifornien eingesetzt.
Das vollintegrierte System nimmt überschüssige erneuerbare Energie auf (Nennleistung: 140 kW), wandelt sie in Wasserstoff um und speichert diesen in hochkomprimierter Form (bis zu 600 kW). Bei Bedarf wird Strom auf Basis des zwischengespeicherten Wasserstoffs umweltfreundlich erzeugt (Brennstoffzellen-Modus, 50 kW). Das Umschalten von Energieaufnahme zur -abgabe dauert nur wenige Minuten.
„sunfire ist stolz darauf, die weltgrößte reversible Elektrolyse entwickelt zu haben. Das ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Industrialisierung“, sagte sunfire-CFONils Aldag. „Boeing ist für uns ein großartiger Kunde und enorm wichtig bei der finalen Systemintegration.“
Das RSOC-Modul besteht aus Hot Box, Cold Box, Steuerung und Dampfgenerator. Es liefert im Elektrolyse-Modus 42 m3 Wasserstoff pro Stunde mit einem Wirkungsgrad bis 85 Prozent. Im Brennstoffzellen-Modus erzeugt es mit einer Effizienz bis 60 Prozent 50 kW Elektrizität. Neben Wasserstoff kann im Brennstoffzellen-Modus auch günstiges Erd- oder Biogas aus dem Netz eingesetzt werden. Foto © sunfire
Damit haben sunfire und Boeing in der deutsch-amerikanischen Partnerschaft einen wichtigen Meilenstein ihrer Zusammenarbeit erreicht. Die Kooperation begann im November 2014 – seitdem wurde das RSOC-System bei sunfire am Standort Dresden und in Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Boeing entwickelt. Nach einigen erfolgreichen Tests mit Anschluss an das Stromnetz des Energieversorgers Southern California Edison ist es inzwischen als Teil eines Microgrids auf dem Gelände der US Navy zu Testzwecken im Einsatz.
Vorteile des Wasserstoffs
Wasserstoff-Tanklastzug an Multi-Energie-Tankstelle – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify
Wasserstoff könne in hochkomprimierter Form nahezu unbegrenzt gespeichert werden und biete damit entscheidende Vorteile gegenüber Batteriesystemen oder Pumpspeichern mit begrenzter Kapazität. Hinzu komme die problemlose Langzeitspeicherung, Batterien entlüden sich langfristige selbst.Der in der Elektrolyse auf Basis erneuerbarer Energien erzeugte hochreine grüne Wasserstoff kann auch als eigenständiges Produkt vermarktet werden. Aufgrund der Speicherfunktion können RSOC-Systeme auch erheblich zur Netzstabilisierung beitragen, umweltfreundlich Strom und Wärme erzeugen und durch höhere Auslastung die Effizienz von Kraftwerken steigern.
Die 2010 von Carl Berninghausen, Christian von Olshausen und Nils Aldag gegründete sunfire GmbH entwickelt und produziert Hochtemperatur-Elektrolyseure (SOEC) und -Brennstoffzellen (SOFC). Letztere ermöglichen, besonders effizient Strom und Wärme nach dem KWK-Prinzip zu produzieren. Dezentrale KWK im kleinen Leistungsbereich gilt als Energiekonzept der Zukunft, denn Strom und Wärme werden dort erzeugt, wo sie gebraucht werden. Die Hochtemperatur-Elektrolyse spaltet Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff. Sie ist besonders effizient und wird mit Erneuerbarem Strom betrieben. Der erzeugte Wasserstoff kann im Power-to-Liquids Prozess von sunfire effizient in Kraftstoffe gewandelt oder im Bereich [[H2]]-Mobilität oder der Industrie direkt verwendet werden.
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