Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstoff aus erneuerbaren Energien

Im Auftrag des Instituts für Energietechnik ife (Institutt for Energietekknik) in Kjeller, Norwegen, haben die Forscher des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE eine Elektrolyse-Einheit gebaut, die derzeit als Gesamtsystem im Labor des ife untersucht wird.   Die Dynamik des Systems (Photovoltaikmodule, Batterie, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzelle) sowie der optimale Betrieb…

Im Auftrag des Instituts für Energietechnik ife (Institutt for Energietekknik) in Kjeller, Norwegen, haben die Forscher des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE eine Elektrolyse-Einheit gebaut, die derzeit als Gesamtsystem im Labor des ife untersucht wird.   Die Dynamik des Systems (Photovoltaikmodule, Batterie, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzelle) sowie der optimale Betrieb stehen dabei im Mittelpunkt. Das Freiburger ISE, wird seine Aktivität im Bereich Wasserstoff auf der H2-Expo in Hamburg vom 10.-12. Oktober (Stand 4150) präsentieren.

Der Elektrolyseur produziert bei einer maximalen Leistung von 2 Kilowatt 450 Normliter Wasserstoff pro Stunde. Die Anlage arbeitet nach dem Prinzip der PEM (Polymer-Elektrolyt-Membran)-Elektrolyse und liefert Wasserstoff bei einem Druck von 15 bar. Die Beschichtung der Protonen leitenden Membran wurde im Labor des Fraunhofer ISE vorgenommen, eine zusätzlich aufgebrachte Diffusionssperre erhöht die Reinheit des erzeugten Wasserstoffs. Die das Gesamtsystem ergänzende Brennstoffzelle hat 500 Watt elektrische Leistung, der Wasserstoffspeicher auf Basis von Metallhydriden ein Volumen von 15 Norm-Kubikmetern (Nm³). Die Anlage ist automatisiert und auf Knopfdruck zu bedienen. Bereits im vergangenen Jahr hatte das Fraunhofer ISE im Rahmen eines EU-Projekts eine kleinere Elektrolyse-Anlage entwickelt. Diese ist in der Lage, als Teil eines Energieversorgungssystems einen Telekommunikationssender autark und wartungsfrei zu versorgen und wird momentan in Spanien im Feld getestet.

Da Wasserstoff in der Natur nicht in reiner Form vorkommt, muss er aus anderen Stoffen gewonnen werden. Eine Möglichkeit ist die Zerlegung von Wasser durch die Elektrolyse. Kommt der hierfür benötigte Strom aus regenerativen Quellen wie Photovoltaik, ist das Ziel einer nachhaltigen und dezentralen Energiewirtschaft erreicht. Wo eine vom Netz unabhängige Stromversorgung erforderlich ist, werden heute meist Diesel-Generatoren eingesetzt. Diese tragen jedoch zu einem erhöhten CO2-Ausstoß bei und sind obendrein wartungsintensiv. Photovoltaikanlagen in Kombination mit Wasserstofftechnologie bieten eine um weltfreundliche und nachhaltige Energieversorgung fernab vom Netz.

Weil die Sonne nicht unentwegt scheint, muss die in der Solarstromanlage gewonnene Energie gespeichert werden. Im Falle der Kurzzeitspeicherung geschieht dies mit Hilfe von Batterien. Für die Langzeitspeicherung bedarf es jedoch anderer Lösungen. Soll das Überangebot an Solarstrahlung im Sommer für die Nutzung während der Winterperiode gespeichert werden, wird der überschüssige Strom zur Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit einem Elektrolyseur eingesetzt. Der Wasserstoff wird als Energieträger in speziellen Tanks gespeichert und im Bedarfsfall in einer Brennstoffzelle zur Stromgewinnung verwendet.

03.09.2002   Quelle: Fraunhofer ISE

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