Sektorenkopplung und damit die sinnvolle Nutzung von Synergien spielt in der Energiewende eine immer größere Rolle. Gleichzeitig wächst die Bedeutung von Wasserstoff als Energieträger mit großem Speicherpotenzial. Das Forschungsprojekt H2ORIZON vereint beides: es koppelt die Sektoren Wärme, Strom und sogar Raumfahrt mit Hilfe von vor Ort erzeugtem, grünem Wasserstoff.
Windstrom, Elektrolyseur und hochmoderne Heizzentrale
Im Rahmen des Projektes wurde eine Wasserstoff-Erzeugungsanlage sowie eine Heizzentrale errichtet. Grüner Wasserstoff wird mit Hilfe von erneuerbarer Energie aus dem nahegelegenen Windpark Harthäuser Wald per PEM-Elektrolyse erzeugt. Die Anlage mit einer Gesamtleistung von knapp 1 MW wird ausschließlich durch Windstrom gespeist, und verfügt über eine jährliche Produktionskapazität von bis zu 100 Tonnen grünen Wasserstoffs. Dieser soll im ersten Schritt durch das Deutsche Luft und Raumfahrtzentrum (DLR) abgenommen, und für die vor Ort befindlichen Triebwerkstests eingesetzt werden.
Sektorenkopplung in der Praxis © ZEAG Energie AG
Die Qualität des Wasserstoffs ist hier von entscheidender Bedeutung – gefordert und geliefert wird die Reinheitsstufe 5.0, was auch den Anforderungen für die Verwendung in Brennstoffzellen-Fahrzeugen entspricht.
Klimaschonende Strom und Wärmeerzeugung
Für die Strom- und Wärmeversorgung des Forschungsstandorts ist eine Heizzentrale, bestehend aus zwei Blockheizkraftwerken, einem Spitzenlastkessel sowie zwei Pufferspeichern errichtet worden. Die Anlagen lösen die bestehenden Ölkessel am Standort ab und gewährleisten damit nicht nur eine zuverlässigere, sondern auch deutlich klimafreundlichere Bereitstellung von Strom und Wärme. Während ihrer Errichtung wurde der Standort auch ans Erdgas- und Glasfasernetz angeschlossen.
Die beiden wärmegeführten Blockheizkraftwerke haben eine Gesamtleistung von 1,7 MWth und verfügen über zwei Pufferspeicher zu jeweils 50m³. Der in unmittelbarer Nachbarschaft erzeugte Wasserstoff soll perspektivisch auch in einem der beiden Blockheizkraftwerke eingesetzt werden, um die Standortversorgung somit noch umweltschonender zu gestalten.
Sektorenkopplung mit grünem Wasserstoff – Meilenstein in der Energiewende
Das Gesamtprojekt stellt eine Kombination aus kommerziellem Betrieb und Forschungsplattform dar und demonstriert, wie die Sektorenkopplung im Megawatt-Maßstab bereits heute gelingt. Weitere Forschungsprojekte an den bestehenden Anlagen sollen zukünftig wertvolle Erkenntnisse generieren, aus denen Maßnahmen für künftige Projekte abgeleitet werden können.
Projektdaten „Auf einen Blick“:
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Standort: 74239 Hardthausen am Kocher
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Jährlicher Wärmebedarf: > 6 Mio. kWh
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Leistung: 880 kW PEM-Elektrolyse; 2x BHKW, insges. 1,7 MWth; Spitzenlastkessel: 1,4 MW
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Technologie(n): Elektrolyse, BHKW, Kessel
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Speichergröße(n): 2x Pufferspeicher 50m³
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Besonderheiten: Windstromgespeiste Elektrolyse; Erdgasgeführte BHKW mit der Option auf Wasserstoffbeimischung; Sektorenkopplung; Standortversorgung/Arealnetz
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Bau- oder Projektzeit: 2016-2019
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Konsortialprojektpartner: ZEAG Energie AG; DLR Lampoldshausen; Land Baden-Württemberg