Zentrale Wasserstoffproduktion

Die zentrale Wasserstoffproduktion beschreibt ein Konzept, bei dem Wasserstoff in großen Mengen an einem Standort produziert und zwischengespeichert und anschließend zu den Verbrauchern transportiert wird. Im Fokus der Diskussion steht dabei die Elektrolyse, prinzipiell sind aber auch andere großskalige Erzeugungsverfahren wie die Kohlevergasung oder Dampfreformierung einsetzbar.

Beschreibung des Konzeptes

Eine Folge des Ausbaus erneuerbarer Energieträger ist, dass das Stromangebot stärker schwankt und nicht mehr so gut steuerbar ist. Zukünftig sind auch Situationen denkbar, in denen das Stromangebot die Nachfrage übersteigt. Große Elektrolyseure könnten dann in Regionen, in denen solche Überschusssituationen auftreten, den Strom zur zentralen Wasserstoffherstellung nutzen. Das Gas würde gespeichert und könnte zu Verbrauchern transportiert werden. Dazu würde jedoch eine Wasserstoffinfrastruktur nötig, d. h. der Aufbau von Wasserstoffpipelines oder eine Versorgung per Wasserstofftrailer. Die Investition in die Infrastruktur lohnt sich erst ab einer hohen Auslastung, d. h. wenn ein großer Wasserstoffbedarf besteht. Alternativ könnte das System auch als Stromspeicher genutzt und der Wasserstoff bei Bedarf rückverstromt werden. Allerdings ist eine hohe Auslastung notwendig, um die Wirtschaftlichkeit dieser Speicherkonzepte zu erreichen. Neben der Nutzung von Überschussstrom könnten großskalige Elektrolyseure auch mit Wind- oder Photovoltaikparks gekoppelt werden. Allerdings sind auch für diesen Fall noch Kostensenkungen notwendig, um die Wirtschaftlichkeit zu erreichen.

Heute sind zentrale Wasserstoffproduktionsanlagen von bis zu 100.000 Nm³/h bereits im Einsatz. Der Wasserstoff wird dann an Abnehmer insbesondere in der chemischen Industrie geliefert. Das gängige Verfahren ist dabei die Dampfreformierung.

Entwicklungsstand und -ziele

Großskalige Elektrolyseure sind in Pilotprojekten im Einsatz, z. B. ist ein PEM-Druckelektrolyseur mit einer Leistung von 6 MW in Mainz in Betrieb. Die Herausforderung besteht derzeit noch darin, die Systeme auf größere Leistungsbereiche zu skalieren und die technische Machbarkeit sowie den ungestörten Betrieb unter Beweis zu stellen.

Synonym(e):

Großelektrolyse, Großelektrolyseur

Englische Übersetzung(en):

centralised hydrogen production