Solarunternehmen mit Wasserstoff völlig energieautark

Firma E.Systeme21 Gebäude mit Fassaden PV

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Wenn Solarunternehmen ihren Kunden zeigen wollen, was technisch möglich ist, entstehen manchmal äußerst innovative Lösungen, die nicht nur als Demonstrations- oder Pilotprojekt dienen können, sondern auch wirtschaftlich Sinn ergeben. Ein solches Beispiel stellte Norbert Unterharnscheidt, Geschäftsführer von Esysteme21, auf der The Smarter E in München vor. Er hat seinen eigenen Betrieb mit Hilfe von Photovoltaik, Wasserstoff und Batteriespeichern vollständig energieautark gemacht und bietet diese Option nun auch Industrie- und Gewerbekunden an. Er sagt, die Energiekosten für Strom- und Wärme betragen nun durchschnittlich 25 Cent pro Kilowattstunde.

Das Unternehmen mit 20 Mitarbeitern aus Ulm hat zunächst sein Bestandsgebäude mit 360 Quadratmetern Bürofläche und 300 Quadratmetern Lagerfläche erweitert und energetisch saniert. So erhielt das Haus eine Wärmedämmung und eine Fassadenbegrünung. Außerdem wurden die Parkflächen und der Rest des Grundstücks als Klimaanpassungsmaßnahme von Asphalt befreit und entsiegelt und danach neu und wasserdurchlässig gepflastert.

Zur neuen Energielösung gehört eine 80 Kilowatt-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach und an der Fassade und ein Batteriespeicher mit 80 Kilowattstunden. Die Batterie dient als Kurzzeitspeicher, aus der der Bedarf im Sommer gedeckt werden kann, und sie verstetigt die Leistung für den Elektrolyseur. Denn die Stromerzeugung versorgt eine Elektrolyseanlage mit zunächst zehn Kilowatt Leistung, die Wasserstoff produziert, anschließend komprimiert und damit Wasserstofftanks befüllt.

Der Wasserstoff kann dann über den Winter oder in Zeiten niedriger Sonneneinstrahlung mit einer Brennstoffzelle in Strom zurückverwandelt werden. Die Abwärme der Brennstoffzelle und der Elektrolyse unterstützen die Heizung und die Warmwasserbereitung.

Geheizt wird ansonsten mit einer Wärmepumpe und einem neuartigen Wasserstoff-Dunkelstrahler. Diese Strahler werden im Lager eingesetzt und geben einen Großteil der Heizenergie in Form von Strahlungswärme ab, ähnlich wie Infrarotstrahler. Zur Energieautarkie gehört auch bereits die Mobilität. Die Mitarbeiter können ihre Elektrofahrzeuge an drei Ladestationen direkt mit dem selbst erzeugten erneuerbaren Strom aufladen.

Das Wasserstoffequipment für Esysteme21 stammt vom bayrischen Unternehmen Ostermeier Hydrogen Solutions. Auf der Messe zeigte Geschäftsführer Markus Ostermeier eine vergleichbare Rundum-Lösung für Gewerbebetriebe ein einem praktischen Container.

Foto: Cornelia Lichner

Derzeit produziert die Anlage laufend Wasserstoff, berichtet Norbert Unterharnscheidt. Den Simulationen zufolge sollen die Wasserstoffspeicher im September vollständig gefüllt sein.

Der Strombedarf des Unternehmens inklusive Klimatisierung und Heizung beträgt 17.750 Kilowattstunden. Von den etwa 80.000 Kilowattstunden Photovoltaikstrom gehen 34.000 Kilowattstunden in die Elektrolyse und Kompression. Da ein Teil des Wasserstoffs für die Dunkelstrahler verbraucht wird, erzeugt die Brennstoffzelle voraussichtlich etwa 6750 Kilowattstunden Strom im Jahr. Damit verbleibt ein Überschuss von 32.500 Kilowattstunden für die Elektromobilität und künftigen Mehrbedarf.

So ließe sich die Wasserstoffproduktion noch steigern. „Wir verschließen uns nicht vor der Möglichkeit, Wasserstoff an andere Betriebe zu verkaufen, wenn dies benötigt werden würde“, sagt Unterharnscheidt. Nur sei es bisher noch sehr selten, dass Gewerbeimmobilien Wasserstoff als Energieträger nutzen.

Insgesamt betrug die Investition für die Energielösung 600.000 Euro. Weitere 700.000 Euro fielen für die Gebäudesanierung und die Umfeldmaßnahmen an. Mit der gewonnenen Expertise aus dem Projekt könne das Unternehmen nun auch andere Firmen bei der Transformation zur Klimaneutralität beraten: „Mir ist klar, dass eine solche Lösung nur für wenige Vorreiter aktuell interessant sein dürfte“, sagt Unterharnscheidt, dennoch sei es wichtig, zu demonstrieren, was heute schon möglich ist und zu zeigen, dass sich die Kosten im Rahmen halten. Während die Stromkosten im Sommer bei 10 Cent lägen, stiegen sie im Winter auf 40 Cent an – im Jahresdurchschnitt somit 25 Cent.

Besonders freut ihn, dass die Autarkie nicht nur bilanziell, sondern zu jedem Zeitpunkt gesichert sei und dass sein Betrieb nun CO2-frei läuft. Viele der Installationen konnten die Mitarbeiter selbst vornehmen. Darüber hinaus wurde das Projekt von den Wasserstoff-Initiativen „H2-Süd“ und „H2-Wandel“ sowie wissenschaftlich von der Technischen Hochschule Ulm und vom Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung begleitet.

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