Wasserstoff und Brennstoffzellen

Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Wasserstoff- und Brennstoffzellensysteme weisen im Vergleich zu konventionellen Technologien kaum Emissionen, jedoch einen befriedenden elektrischen Wirkungsgrad, eine gute Teillast- und Lastwechselfähigkeit, sowie einen günstigen Ausgangspunkt zur Modularisierung auf. „Energiedienste aller Art“ befasst sich mit den technischen, ökonomischen, ökologischen und rechtlichen Themen von Betriebskonzepten für die Integration von Wasserstoff- und Brennstoffzellensystemen in einem Energieversorgungssystem.

Im Rahmen unserer Arbeit werden Systeme, Komponenten, Verfahren und Prozesse, die an dem Wasserstoff- Brennstoffzellenkonzept beteiligt sind, geklärt und untersucht, inwiefern die Umsetzbarkeit solche Systeme möglich ist. Dazu werden die Wasserstoffproduktion, -speicherung, -nutzung und, falls nötig, die Rückverstromung durch Brennstoffzellen analysiert und bewertet.

Im deutschen Strommix fällt auf, dass die Anteile der Windenergie und Photovoltaik an der gesamten Stromerzeugung rasch ansteigen. Die fluktuierende Einspeisung und Energieerzeugung wird das Gesamtsystem zukünftig stärker prägen und somit kann zukünftig ein beträchtlicher Teil überschüssiger Energie verloren gehen, sofern nicht ausreichende Speicher- und Ausgleichs-möglichkeiten genutzt werden können. Hierfür könnte Wasserstoff sowohl als Kurz-, als auch Langzeitspeicher eine Lösung darstellen, um Angebotslücken zu überbrücken, Treibhausgase zu reduzieren und die Speicherung der regenerativen Energien effizienter zu machen. Falls der gespeicherte Wasserstoff rückverstromt wird, kommen die Brennstoffzellen zum Einsatz. Die Brennstoffzellen als KWK-Anlage führen genau die Umkehrreaktion bzw. Umkehrfunktion einer Elektrolyse durch. Die Anlage ist in der Lage flexibel und mit befriedigendem Wirkungsgrad aus Wasserstoff dezentral Strom und Wärme zu erzeugen. In einem regenerativen Energiesystem funktionieren Brennstoffzellen und Elektrolyseure im Verbund und verfügen über das gleiche elektrochemische Prinzip. Anderweitig könnte der Wasserstoff auch unmittelbar gasförmig verwertet werden (z.B. Einspeisung ins Gasnetz, Methanisierung etc.)

Ein Schwerpunkt unserer Aufgaben liegt auf Beratung, Untersuchung, Planung und Projektierung, Auslegung und Auswahl von Betriebskonzepten für die Integration und Aufbau von Wasserstoffe– und Brennstoffzellensystemen aus technischer und wirtschaftlicher Sicht. Insbesondere soll Wasserstoffe optimal energetisch oder stofflich genutzt werden. Um möglichst erfolgreiche Projekte umzusetzen, versuchen wir durch unsere Erfahrung die Wasserstoffgestehungskosten günstig wie möglich zu halten und sie konkurrenzfähig gegen die Gestehungskosten von konventionellen Energien zu machen. Unter anderem übernehmen wir auch die Optimierung und Wirkungsgradsteigerung von bestehenden Anlagensystemen. Zudem unterstützen wir auch bei der Flexibilisierung, der Regelenergie und der Bereitstellung von Regelleistungen.

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