Wasserstoff gilt als Schlüsselbaustein für einen nachhaltigen Wandel hin zu erneuerbaren Energien. Besonders die Erzeugung von grünem Wasserstoff wird zukünftig eine zentrale Rolle spielen.
Dieser Thematik widmet sich auch das Forschungsprojekt „HyFuel-Campus-Mittelhessen“ der THM. Konkret geht es darum, eine langzeitige Energiespeicherung mithilfe von strombasierter Wasserstofftechnologie unter realen Bedingungen zu verwirklichen.
Einen guten Überblick über die Anlage bietet unser virtueller 360°-Rundgang.
Die Umsetzung des Projektes erfolgt im Gebäude K10. Dort wurde eine Anlage gebaut. Diese besteht aus Elektrolyseuren zur Wasserstoffherstellung, einem Hochdruckspeicher sowie Brennstoffzellen zur Rückverstromung. Zudem wurde eine Wasserstofftankstelle zur Betankung von Fahrzeugen gebaut. Die Komponenten der Anlage werden im Folgenden näher erläutert:
Am Anfang des Prozesses ist die Wasseraufbereitung verortet. Sie reinigt Leitungswasser und entfernt Salze, um einen verschleißarmen Betrieb der Elektrolyseure zu gewährleisten.
Mit dem gereinigten Wasser wird in vier Elektrolyseuren Wasserstoff hergestellt. Die hierbei verwendete Technologie ist die alkalische Membran-Elektrolyse. Noch verbleibendes Wasser aus der Reaktion wird mit einem Trockner entfernt, sodass man schlussendlich Wasserstoff mit einer großen Reinheit von 99,999 % erhält.
Der Wasserstoff kann dann optional in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden. Andernfalls wird er mit einer zweistufigen Verdichtung verdichtet und im Hochdruckspeicher gespeichert. Dieser besteht aus fünf Bündeln mit je zwölf Gasflaschen und ist als Saisonspeicher, also als Speicherung für längerer Zeiträume gedacht.
Der gespeicherte Wasserstoff kann entweder später rückverstromt oder zur anderweitigen Nutzung entnommen werden. Für die Rückverstromung wurde in der Anlage eine Brennstoffzelle mit Protonen-Austausch-Membran (PEM) installiert. Der dadurch entstandene Strom kann optional in einem angegliederten Batteriespeicher gespeichert oder über den Wechselrichter ins Stromnetz eingespeist werden.
Wird der Wasserstoff nicht rückverstromt, kann er über die Wasserstofftankstelle des K10 zum Beispiel zum Betanken von PKWs oder Bussen genutzt werden.
