Energie: Projekte

Erneuerbare Energie als Wasserstoff speichern

Energiepark Mainz
Der Energiepark Mainz wandelt überschüssigen Strom aus Windkraftanlagen in Wasserstoff um. Dadurch werden Erneuerbare Energien flexibler einsetzbar und stehen dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden. Im Bild zu sehen ist die Elektrolysehalle mit Rückkühlern, Wasserstofftanks und Verdichter-Container. © www.siemens.com/presse

Inbetriebnahme eines Energiespeicherprojekts mit Wasserstoff der Stadtwerke Mainz, Linde, Siemens und der Hochschule RheinMain

Anfang Juli wurde in Mainz die größte „grüne“ Wasserstoffanlage der Welt in Betrieb genommen, deren wissenschaftliche Begleitung die Hochschule RheinMain übernommen hat. Nach gut einem Jahr Bauzeit ist damit ein Vorzeigeprojekt der deutschen Energiewende an den Start gegangen. Die von den Partnern Linde, Siemens und Stadtwerke Mainz gemeinsam entwickelte Anlage wird künftig Wasserstoff mit Hilfe von umweltfreundlich erzeugtem Strom herstellen – unter anderem aus benachbarten Windkraftanlagen. Die Hochschule RheinMain begleitet das Vorzeigeprojekt von wissenschaftlicher Seite. Das Forschungsprojekt umfasst Investitionen von etwa 17 Millionen Euro und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der „Förderinitiative Energiespeicher“ unterstützt.

Die Speicherung macht erneuerbare Energien flexibler nutzbar

Bereits heute müssen Windkraft- oder Photovoltaikanlagen wegen fehlender Kapazitäten im Stromnetz zu bestimmten Zeiten abgeschaltet werden. Durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien wird dieses Problem in den nächsten Jahren noch zunehmen. Im Energiepark Mainz kann diese „überschüssige“ elektrische Energie durch die Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespeichert und der umweltfreundlich erzeugte Wasserstoff später bedarfsgerecht verwendet werden. Damit werden erneuerbare Energien flexibler einsetzbar und stehen dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden.

Der Energiepark ist direkt an das Mittelspannungsnetz der Stadtwerke Mainz Netze GmbH angebunden sowie an vier benachbarte Windräder, die zur Stadtwerke-Unternehmensgruppe gehören. Die dezentrale Speicherung von elektrischer Energie in Zeiten hoher Wind-Einspeisung dient der Netzintegration erneuerbarer Energien und gewährleistet die Netzstabilität. Auf diesem Gebiet arbeitet seit vielen Jahren die Hochschule RheinMain. Die Erkenntnisse aus dem auf vier Jahre angesetzten Projekt werden am Fachbereich Ingenieurwissenschaften im Rahmen einer Doktorarbeit ver- und bewertet.

Der Industriegaseproduzent Linde ist im Rahmen des Projekts für die Reinigung, Verdichtung, Speicherung und Abfüllung des Wasserstoffs verantwortlich. Die innovativen Eigenschaften der Linde-eigenen Ionenverdichter-Technologie führen dabei zu einer besonders energiesparenden Kompression und hohen Betriebsflexibilität. Der in Mainz-Hechtsheim produzierte Wasserstoff wird vor Ort gelagert und teilweise zur Belieferung von Wasserstoff-Tankstellen in Tankwagen gefüllt. Ein Teil wird zur späteren Strom- oder Wärmeerzeugung ins Erdgasnetz eingespeist.

Von Siemens stammt das Wasserstoff-Elektrolysesystem des Energieparks. Das Besondere an der Mainzer Anlage und der Unterschied zu anderen, deutlich kleineren Pilotprojekten: Hier arbeitet eine hochdynamische PEM-Druckelektrolyse – mit bis zu 6 Megawatt Stromaufnahme die weltweit größte dieser Art. Der Energiepark hat damit die richtige Größe, um lokale Engpässe im Stromnetz zu vermeiden und das Stromangebot kleinerer Windparks zu verstetigen.

„Zukünftige Energiesysteme werden weit komplexer, vernetzter und flexibler sein als heute. Der PEM-Elektrolyseur ist für dieses Energie-Puzzle ein wertvoller Baustein“, so Siemens-Vorstand Prof. Siegfried Russwurm anlässlich der Inbetriebnahme. „Durch die Wasserstoffelektrolyse lassen sich gerade die erneuerbaren Energien effizienter in die Stromnetze einbinden. Ein momentaner Energieüberschuss kann abgefangen, gespeichert und weiterverwendet werden. Mit dem Energiepark Mainz haben wir dafür ein innovatives System geschaffen – ein Brückenschlag von der Vision zur industrietauglichen Realität.“

Hochschule erwartet spannende Erkenntnisse

„Im Energiepark Mainz können wir die Umwandlung von Windenergie zu Wasserstoff in einem großtechnischen Maßstab erproben und testen, welche Betriebsführungskonzepte sinnvoll sind. Für das wichtige Zukunftsziel, die Energie aus volatilen Quellen, also Windkraft, aber auch Photovoltaik, ökonomisch und ökologisch optimal nutzbar zu machen, erwarten wir daraus spannende und wegweisende Erkenntnisse“, freut sich Prof. Dr. Birgit Scheppat, Leiterin des Wasserstofflabors der Hochschule.

Weitere Informationen:
Energiepark Mainz


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