Das Fraunhofer IEG hat die Versuchsanlage „LA-SeVe” auf dem Gelände der Stadtwerke Zittau in Betrieb genommen. Die Anlage kombiniert einen PEM-Elektrolyseur mit einer Wärmepumpe und speist die aufgewertete Abwärme in das städtische Fernwärmenetz ein.
Der PEM-Elektrolyseur wandelt etwa ein Drittel der elektrischen Energie in Abwärme um. Diese bisher ungenutzte Wärme wertet die 105 kW starke Wärmepumpe auf Fernwärmeniveau auf. Der parallel entstehende Sauerstoff kann bei entsprechender Reinheit als Handelsware vermarktet werden.
Die Anlage ist Teil des Projekts „IntegrH2ate” im Wasserstoff-Leitprojekt H2Giga. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert das Vorhaben mit zehn Millionen Euro, davon gehen 4,2 Millionen Euro an das Fraunhofer IEG.
Anlage ermöglicht Tests für Industrieprozesse
„Wir erproben im Technikums-Maßstab, wie sich die Nebenprodukte Wärme und Sauerstoff aus der Elektrolyse bei dynamischer Betriebsweise optimal aufbereiten lassen”, erklärte Projektleiter Clemens Schneider vom Fraunhofer IEG. Die Anlage teste verschiedene Betriebsweisen je nach Fokus auf grünen Überschussstrom, Einsparung fossiler Energieträger oder optimale Wasserstoffherstellung.
Der Elektrolyseur findet in einem zwölf Meter langen Container Platz und wird über eine Trafostation mit Strom versorgt. Die Wärmepumpe erhielt zusammen mit Pufferspeicher, Pumpen und Regelungstechnik eine 25 Quadratmeter große Standfläche in einer bestehenden Halle. Ein Wasserkreislauf verbindet beide Komponenten.
Die Versuchsanlage soll künftig als Testplattform für industrienahe Prozesse dienen. Dazu gehören die Methanisierung von Kohlendioxid, geschlossene Kohlenstoffkreisläufe, Tests von Verdichtern für Sauerstoff und Wasserstoff sowie Wasserstoff-Brenner.
PEM-Technologie eignet sich für volatile Stromquellen
PEM-Elektrolyseure zeichnen sich durch ihre gute Teillastfähigkeit, hohe Wirkungsgrade und Unempfindlichkeit gegenüber Lastwechseln aus. Diese Eigenschaften machen sie besonders für die Wasserstoffproduktion mit Strom aus volatilen erneuerbaren Quellen geeignet.
Konsortialpartner im Projekt „IntegrH2ate” sind die Linde GmbH und das Fraunhofer IEG. Thomas Emmert von Linde, Gesamtprojekt-Koordinator, sieht in der Anlage einen Nachweis dafür, dass die Auskopplung und Nutzung der Elektrolyse-Wärme die Wirtschaftlichkeit verbessert.
Die Forschungsanlage in Zittau trägt zum Strukturwandel in der Lausitz bei und nutzt die bewährten Energiekompetenzen der Region für die Wasserstofftechnologie. Das Fraunhofer IEG forscht am Standort Zittau an Technologien zur effizienten Wandlung verschiedener Energieformen und analysiert industrielle Prozesse sowie Umweltwärmequellen.
© Paul Glaser/Fraunhofer IEG
