Im Januar startete das Projekt „EcoLyzer BW“, an dem das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Unternehmen Ecoclean beteiligt sind. Ihr Ziel ist der rasche Aufbau von Fertigungskapazitäten, um basierend auf den technologischen Entwicklungen des ZSW, ein international wettbewerbsfähiges Systemprodukt zu entwickeln. Ecoclean solle künftig rund 80 Anlagen pro Jahr am Standort Dettingen fertigen, die dann für den internationalen Markt zur Verfügung gestellt werden. Mit der Produktion erster Anlagen soll ab 2023 begonnen werden, wie das ZSW am Mittwoch mitteilte. Es wäre die erste Serienproduktion von Elektrolyse-Systemen in Baden-Württemberg. Rund 200 Arbeitsplätze könnten nach dem Hochlauf der Produktion an dem Standort entstehen. Das Landumweltministerium fördert das Projekt „EcoLyzer“ bis 2024 mit 2,1 Millionen Euro.
Das ZSW arbeitet bereits seit zehn Jahren an der Entwicklung der technologischen Grundlage für die Systemtechnik für die Alkalische Wasser-Elektrolyse (AEM) in der 1-Megawatt-Leistungsklasse. Es handele sich um eine Alkalische Druckelektrolyse. Der Elektrolyseur werde dabei mit jeweils zwei Blöcken mit 0,5 Megawatt Leistung ausgestattet. Bei einer Effizienz von rund 70 Prozent könnten dem ZSW zufolge etwa 20 Kilogramm Wasserstoff pro Stunde auf einem Druckniveau von 16 bar hergestellt werden. Die 20 Kilogramm reichten in etwa für die Tankfüllung von vier Brennstoffzellen-PKW oder von einem Brennstoffzellen-Bus pro Stunde. Nach dem Baukastenprinzip lasse sich die Leistung der Elektrolyseure skalieren. Der Marktpreis für die Alkalische Elektrolyse liegt für ein Komplettsystem liegt dem ZSW zufolge aktuell bei etwa 1 bis 1,5 Millionen Euro für eine 1 Megawatt-Anlage.
Die Forscher setzten dabei von Anfang an auf die Alkalische Elektrolyse, da es sich um eine erprobte und robuste Technologie handele. „Sie ist technisch gut auch in große Leistungsklassen skalierbar“, erklärte Marc-Simon Löffler, Leiter des Fachgebiets Regenerative Energieträger und Verfahren. „Aber insbesondere kommt die Alkalische Elektrolyse im Gegensatz zu anderen Elektrolysetechnologien (PEM-Elektrolyse beziehungsweise Hochtemperaturelektrolyse) ohne den Einsatz von ressourcenkritischen Edelmetallen und seltenen Erden aus. Das macht sie einerseits günstiger, andererseits sind keine Rohstoffengpässe beim Markthochlauf zu erwarten“, so Löffler weiter.
Die vom ZSW entwickelte Technologie werde im geförderten Leuchtturmprojektes „Power-to-Gas Baden-Württemberg“ in Grenzach-Wyhlen seit 2019 bereits erfolgreich in Praxisumgebung erprobt. „Unsere Elektrolysesystemtechnologie für die Serienproduktion fit zu machen, bietet insbesondere für das Technologie-Exportland Baden-Württemberg mit seinen Potenzialen im Maschinen- und Anlagenbau und der Zulieferindustrie große Chancen“, erklärte Marc-Simon Löffler. Ecoclean sei dafür der ideale Partner.
Ecoclean hat bereits im vergangenen Jahr eine Kooperation mit dem ZSW abgeschlossen mit dem Ziel eines Know-how-Transfers zur Industrialisierung einer alkalischen Wasser-Elektrolyse-Systemtechnik abgeschlossen. „Wir verfügen über ausgewiesene Kompetenzen im Bereich des verfahrenstechnischen Anlagenbaus und industrieller Fertigungsprozesse und beabsichtigen auf dieser Grundlage die Entwicklung und Produktion einer wettbewerbsfähigen Elektrolysesystemtechnik in Baden-Württemberg für eine weltweite Vermarktung“, ergänzte Michael Förster, Geschäftsführer der Ecoclean GmbH
Der Hersteller will die Elektrolyseure in einem modularen Baukasten anbieten. Diese werde es ermöglichen, die einzelnen Module der jeweiligen Leistungsklasse anzupassen und maximale Skaleneffekte bei möglichst geringen konstruktiven Anpassungen zu erzielen, erklärte Manfred Hermanns, Director Sales & Customer Service bei Ecoclean. „Wir gehen aktuell von Leistungsklassen von 1 Megawatt bis zu 10 Megawatt aus.“ Den Elektrolyseblock werde Ecoclean dabei nicht selbst herstellen. Es sei noch offen für alle Hersteller, entscheidend seien letztendlich die Leistungsdaten, die Zuverlässigkeit und der Preis.
Die Systeme soll so aufgebaut sein, dass eine Containerlösung im Außenbereich oder auch eine Aufstellung innerhalb eines Gebäudes möglich sei. „Bei größeren Leistungen werden mehrere Elektrolyseure zusammengeschaltet und die Module, die nicht zusammengefasst werden können, redundant aufgebaut“, so Hermanns weiter. Dann sei es nicht nötig, für jeden Elektrolyseur eine Wasseraufbereitung oder Kühlung zu implementieren.
Zunächst gehe es darum die Produkteigenschaften des „EcoLyzers“ zu definieren, den entsprechenden Zielmarkt zu bestimmen und ein modulares Anlagenkonzept zu entwickeln. „Hier geht es jetzt darum schnell in der Umsetzung zu sein, um den gerade entstehenden Markthochlauf nicht zu versäumen“, sagte Hermanns weiter. Als mögliche Kunden sieht Ecolean Kommunen, Stadtwerke oder auch private Investoren, wobei es sich zunächst wohl in erster Linie um geförderte Projekte handeln werde.
Dieser Inhalt ist urheberrechtlich geschützt und darf nicht kopiert werden. Wenn Sie mit uns kooperieren und Inhalte von uns teilweise nutzen wollen, nehmen Sie bitte Kontakt auf: redaktion@pv-magazine.com.
Wenn ich das richtig verstehe, dann kostet ein Elektrolyiseur etwa das Gleiche wie ein PV- Freiflächenanlage bezogen auf die Leistung. Es kommt jedoch noch ein Wirkungsgradverlust von 30% hinzu. Wenn iman nun diesen Wasserstoff wieder in Strom wandelt, kommen sicherlich nochmal Investitionen in gleicher Größenordnung und nochmal 50% Wirkungsgradverlust hinzu.
Wir können uns als auf Strompreise, die um Faktor 3-4 höher sind als heute, einstellen
Naja, die Rechnung würde vielleicht aufgehen, wenn man künftig sämtlichen PV-Strom per Elektrolyse in Wasserstoff zu verwandeln, und dann wieder per Brennstoffzelle in Strom zurückzuverwandeln. Und wozu sollte das bitte gut sein?
Herr Winkler machen sie sich doch mal Gedanken was man anders oder besser machen kann. Die Strompreise werden und müssen flexibel werden. Ein Pumpspeicherkraftwerk existiert doch auch nur, weil es viel Gewinn macht wenn es Leistung bei wenig Strom im Netz abgibt und bei einem Überangebot das Wasser in den Speicher irgendwann mit preiswertem Strom wieder hochpumt. Bei viel Strom im Netz zahlen wir halt zehn Cent pro kWh und bei wenig Strom halt 50 Cent. Für eine dezentrale Energieversorgung sind doch diese Anlagen ideal geeignet. Stadtwerke haben meist ein großes Areal zu versorgen. Eine passende Solaranlage, ein Windrad und so eine Wasserstoffversorgung würden ein Dorf oder einen kleinen Stadtteil das ganze Jahr über bedienen können. Denn bei größerer Skalierung könnten auch der vielleicht sogar kostenlose öffentliche Nahverkehr und der Schwerlastverkehr mit versorgt werden. Was wir dazu brauchen ist erneuerbare Energie satt. Bevor sie ein Windrad oder einen Solarpark abregeln erzeugen Sie lieber wertvollen Wasserstoff. Der Wirkungsgrad bei der Herstellung wird noch steigen und auch der Preis wird für die Produktion noch deutlich sinken. Gerade Baden-Württemberg wird sehr viel Wasserstoff brauchen. Ich freue mich über jedes Projekt dieser Art.
@Josef Winkler: „…Strompreise, die um Faktor 3-4 höher sind als heute…“
Klares nein. Nur ein Teil, der zu speichernde, muss über diese Wandlungskette laufen. Ungefähr 1/2 bis 2/3 der aus Wind und PV angebotenen Energie kann direkt genutzt werden und steht damit zu den typischen <10ct/kWh Stromgestehungskosten zur Verfügung. Der "Speicherstromanteil" ist deutlich teurer und sollte durch die richtige Balance an erneuerbaren Energien minimal gehalten werden. Der beim Ein- und Ausspeichern anfallende Wärmestrom (Effizienzverlust) kann ebenfalls gemutzt werden und dabei eine gewisse Entlastung des Strompreises bewirken.
Grüße
@Gruber, der Meinung bin ich auch, nicht schwätzen – tun, anfangen und dann wird es auch plötzlich andere Ideen geben, aber loslegen müssen wir.
👍👍👍