Das Fraunhofer IWU präsentiert die Container-Lösungen, die überschüssigen Solar- und Windstrom als Wasserstoff speichern und so eine autarke Energieversorgung ermöglichen, auf der Hannover Messe. Im Vergleich zu Batteriespeichern bieten Wasserstoffspeicher signifikante Vorteile, heißt es vom Institut. Sie können große Energiemengen über längere Zeiträume speichern, da Wasserstoff eine sehr geringe Selbstentladung aufweist. Dieser Aspekt mache sie ideal für die saisonale Energiespeicherung. Gleichzeitig überbrücken die Microgrids Dunkelflauten, wenn weder Wind noch Sonne verfügbar sind.
Die Referenzfabrik.H2 habe bereits erste Konzepte für den Einsatz der Microgrids erstellt. Zunächst planen die Forschenden die Verwendung für Sportzentren. Auch Krankenhäuser wären potenzielle Nutzer – aufgrund des bei der Elektrolyse anfallenden Sauerstoffs. Dieser könnte als technischer Sauerstoff verbraucht oder zur Reinigung bzw. Desinfektion von Wasser verwendet werden. Die Referenzfabrik.H2 sucht noch nach weiteren strategischen Kooperationen mit Unternehmen, die das Potenzial kompakter Microgrids ausschöpfen möchten.
Das Kernelement der HyGrid Wasserstoff-Microgrids ist der von der Referenzfabrik.H2 entwickelte Elektrolyseur HyVentus. Ein Konsortium aus fünf Industriepartnern produziert den neuartige Elektrolyseur. Laut dem Forschungsinstitut ist der HyVentus auch deutlich kostengünstiger als gängige Elektrolyseure. Die Referenzfabrik.H2 verfügt bereits über internationale Erfahrungen. Nun will das Fraunhofer IWU diese weiter ausbauen.
Struktur und Kernkomponenten eines Microgrids (© Referenzfabrik.H2)
Internationaler Einsatz der HyGrid-Plattform
In Kapstadt, Südafrika, betreibt sie das Hydrogen Tryout Areal (HyTrA). Dieses vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) geförderte Projekt demonstriert die Wirksamkeit von Wasserstoff für eine stabile, klimaneutrale Energieversorgung. Besucher der Hannover Messe können Einblicke in den Betrieb des HyTrA mit Optionen für Fernüberwachung und -wartung erhalten. Das für HyTrA konzipierte Microgrid wurde Mitte 2023 beim südafrikanischen Unternehmen Alu-Cab installiert. Der Hersteller von Auto-Dachzelten und Zubehör nutzt überschüssige Energie aus bereits vorhandenen Photovoltaikanlagen, um Wasserstoff zu erzeugen, zu speichern und bei Bedarf zurückzuverstromen. Die Fertigung ist durch eine stabile Stromversorgung abgesichert und so von Schwankungen des öffentlichen Netzes unabhängig. Das Microgrid wurde speziell für die Anforderungen des afrikanischen Marktes konzipiert und erreicht eine Lebensdauer von über 60.000 Betriebsstunden.
Mit HygO (Hydrogen & Oxygen) startet das Institut ein weiteres Wasserstoffprojekt in Namibia. Derzeit baut das Fraunhofer IWU im Erongo-Distrikt ein Microgrid auf. Das ebenfalls vom BMUV geförderte Vorhaben nutzt neben der Energieversorgung den bei der Elektrolyse entstehenden Sauerstoff zur Wasseraufbereitung. Die Technik reinigt das Abwasser auf Regenwasserqualität und macht es für Bewässerungszwecke nutzbar.
Als skalierte und robuste Plug&Play-Lösung könne das System auch in den kriegszerstörten Regionen der Ukraine eingesetzt werden. Es decke Leistungsbereiche von wenigen bis zu mehreren hundert Kilowatt ab. Dies entspricht dem Energiebedarf von Krankenhäusern, Betrieben, Schulen oder abgelegenen ländlichen Gebieten. Die Hauptaufgabe der HyGrid in der Ukraine bestehe laut Fraunhofer IWU darin, erneuerbare Energie für die Versorgung im kommenden Winter zu speichern.
