ZSW entwickelt Power-to-Gas-Elektrolyse imMW-Maßstab

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) konstruiert zusammen mit seinen Projektpartnern SolarFuel und Enertrag ein Elektrolyse-System für die kommende Power-to-Gas (P2G)-Anlagen-Generation.

08. Januar 2013

Eine neuartige Elektrolyse-Technik soll künftigen P2G-Anlagen den Weg in eine größere Leistungsklasse ebnen. Das ZSW koordiniert die Entwicklungsarbeiten an einer 300-kW-Elektrolyse mit einem Zellstapel, dessen Leistung bei entsprechender Vergrößerung auf mehr als ein Megawatt gesteigert werden kann. Dieser so genannte ›Kurz-Stack‹ setzt sich aus etwa 70 Zellen zusammen, die über vergrößerte Flächen und eine erhöhte Gasleistung verfügen. Dadurch kann der Elektrolyse-Prototyp kompakter gebaut werden als seine Vorgänger. Zahlreiche weitere technische Neuerungen werden erprobt, darunter eine 1-Megawatt-Gleichrichteranlage, eine innovative Elektrodenbeschichtung sowie ein modularer Aufbau der Gesamtanlage. Zugleich wollen die Projektpartner aufzeigen, wie sich die Kosten für derartige Elektrolyseure senken lassen. »Durch die technische Weiterentwicklung unseres Elektrolyse-Systems machen wir einen wesentlichen Schritt hin zu einer kostengünstigen Wasserstofferzeugung für das P2G-Verfahren«, so Andreas Brinner, Elektrolyse-Experte am ZSW. Mit den beiden Firmen SolarFuel und Enertrag stünden kompetente und erfahrene Partner für ein zukunftsweisendes Vorhaben zur Seite, so Brinner weiter.

Das maßgeblich am ZSW entwickelte P2G-Konzept sieht vor, überschüssigen Ökostrom aus Sonne oder Wind per Elektrolyse zunächst in Wasserstoff umzuwandeln und in einem weiteren Schritt zusammen mit Kohlendioxid zu methanisieren. Das so erzeugte Methan lässt sich einerseits ins Erdgasnetz einspeisen und dort über Monate verlustfrei speichern, um bei Stromknappheit wieder zurück verstromt zu werden. Andererseits kann es direkt als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge genutzt werden und somit einen Beitrag zur CO2-neutralen Mobilität leisten.

Erst Ende Oktober 2012 hatte ZSW eine Power-to-Gas-(P2G)-Anlage mit einer elektrischen Anschlussleistung von 250 kW zur Wassterstoff- und Methanherstellung in Betrieb genommen. Die Anlage in Stuttgart gilt nach Angaben des ZSW als weltweit größte ihrer Art.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) fördert das über drei Jahre laufende Projekt zur Weiterentwicklung der alkalischen Druckelektrolyse mit insgesamt rund 3,3 Mio €.