H₂News: Herr Rudloff, derzeit werden die Herausforderungen der H2-Branche wieder intensiv diskutiert. Sie verfolgen die Entwicklung spätestens seit der Gründung Ihres Unternehmens im Januar 2021. Wie beurteilen Sie die Lage?

Matthias Rudloff: Nach dem ersten Hype im Jahr 2022, der auch durch die Gaskrise getriggert wurde, folgte 2023 eine deutliche Abkühlung. Seit Anfang 2024 beobachten wir eine langsame, aber positive Entwicklung: Erste Projekte entstehen und politische Initiativen wie H2Global und die Wasserstoffbank zeigen, dass die Notwendigkeit einer Anschubfinanzierung erkannt wurde. Dennoch wird viel weniger umgesetzt, als notwendig ist. Das liegt vor allem an den hohen Kosten des Wasserstofftransports.

H₂News: Hier setzen Sie mit Ihrer HyCS-Technologie an. Können Sie die Funktionsweise kurz erläutern?

Rudloff: Der Prozess besteht aus der Reduktion und Oxidation von Eisenoxid bzw. Eisen: Bei der Speicherbeladung reduziert der zugesetzte Wasserstoff das Speichermedium Eisenoxid – es ist dasselbe Verfahren, das die Stahlindustrie bei der Herstellung von direktreduziertem Eisen nutzt. Wir haben es nur für die Wasserstoffspeicherung optimiert. Bei der Entladung führt man dem Speicher-Nugget am Einsatzort Wasserdampf zu. Dadurch findet unter Freisetzung von Wasserstoff dann wieder eine Oxidation des Eisens statt.

H₂News: Welche Testkapazitäten haben Sie für Wasserstoff aufgebaut?

Rudloff: Im Juni 2024 haben wir ein neues, spezielles Wasserstoff-Testzentrum an unserem US-amerikanischen Standort in Fort Wayne in Betrieb genommen. Die neue Einrichtung ist direkt an unsere dortige Produktion und R&D (Reserach & Development) angebunden, wo wir bereits über Prüfstände für Hydraulik und Gastechnik sowie ein Materiallabor verfügen. Mit der Investition unterstreichen wir, dass wir H2-Dichtungslösungen komplett inhouse entwickeln und qualifizieren können. Das ist ein echtes Differenzierungsmerkmal, denn am Markt gibt es insbesondere für Elastomere so gut wie keine detaillierten Prüfstandards für die jeweiligen H2-Anwendungen. Kunden orientieren sich häufig an Normen und Prüfanforderungen aus dem Oil & Gas Bereich (z.B. NORSOK Standards), diese sind jedoch nicht ausreichend und maximal als Orientierung zu interpretieren. So sahen wir die Notwendigkeit eigene Prüfkapazitäten und -standards rein für H2-Lösungen zu etablieren, um Kunden einen echten Mehrwert zu bieten.

H₂News: Demnach lassen sich die Speicher-Nuggets wiederverwenden?

Rudloff: Genau, wir können ein Nugget bis zu 5000-mal be- und entladen. Das Besondere: Ist ein Speicher voll, enthält er ausschließlich Eisen; der Wasserstoff selbst verbindet sich mit Sauerstoff zu Wasser (H₂O) und verlässt den Speicher wieder. Da die Einspeicherung bei ca. 600 °C stattfindet, liegt dieses als Wasserdampf vor, den wir wieder der Elektrolyse zuführen können, um neuen Wasserstoff zu produzieren. Wenn man dann mit Hochtemperatur-Elektrolyseuren (SOEC) arbeitet, sind Strom-zu-Wasserstoff-Wirkungsgrade von 85 bis 90 % möglich.

H₂News: Wie energieintensiv sind Ein- und Ausspeicherung?

Rudloff: Wir benötigen etwa 10 % der im Wasserstoff enthaltenen Energie für die Einspeicherung. Das ist wirtschaftlich darstellbar, denn die Elektrolyseure werden ja ohnehin an Standorten mit günstiger Stromversorgung betrieben. Sie können den Energiebedarf mit dem eines Kompressors vergleichen, der Wasserstoff auf 200 Bar verdichtet. Damit ist er deutlich geringer als der einer Verflüssigung oder anderer Umwandlungsprozesse.

H₂News: Wie ist also die Gesamtbilanz des Prozesses?

Rudloff: 80 % der elektrischen Energie, die wir in die Elektrolyse einspeisen, stehen später im Wasserstoff zur Verfügung. Bei der Ausspeicherung erhalten wir dann die volle Energiemenge des eingespeicherten Wasserstoffs zurück. Für die Ausspeicherung benötigen wir Dampf. Dieser wird zum einen durch die Abkühlung des Wasserstoffs im Wärmetauscher erzeugt, zum anderen nutzen wir lokale Abwärme am Verwendungsort – sei es im Kraftwerk, bei Verbrennungsprozessen oder in einer Chemieanlage.

Das HyCS-Prinzip (Quelle: AMBARtec)

H₂News: Mit welchem Druck wird der Wasserstoff ausgespeichert?

Rudloff: Das hängt davon ab, was der Kunde braucht. Der Wasserstoff, der in den Prozess eingeht, ist zunächst drucklos. Bei der Entladung können wir ihn dann ohne Kompressor auf bis zu 100 Bar verdichten. Das macht die HyCS-Technologie besonders interessant für Anwendungen in Chemieanlagen oder der Prozessindustrie, bei synthetischen Kraftstoffen oder auch Gasturbinen in Kraftwerken.

H₂News: Entscheidend ist natürlich die Speicherdichte. Was können Sie hierzu sagen?

Rudloff: In Summe kommen wir auf eine ähnliche gewichtsspezifische Energiedichte wie Druckgassysteme. Wo wir wirklich herausragen, ist die volumetrische Speicherdichte – die ist bei uns sogar höher als bei flüssigem Wasserstoff. Überall, wo es um Platz geht, sind wir daher der Partner der Wahl. Kombiniert mit der hohen Sicherheit – es kann kein Wasserstoff austreten – ist unsere Technologie ideal für dezentrale und mittelständische Standorte in Gewerbegebieten, in denen keine Störfallverordnung greift. Für viele Projekte brauchen wir lediglich eine Baugenehmigung, manchmal nicht einmal die.

H₂News: Gibt es auch spezifische Herausforderungen bei HyCS?

Rudloff: Eine zentrale Herausforderung ist die mechanische Stabilität. Wenn Eisen oxidiert – ergo: rostet – wird es zu Staub. Unsere Speicherelemente müssen aber a) über einen langen Zeitraum halten und b) auch nach 5.000 Speicherzyklen noch so reaktionsfähig sein wie am Anfang. Daher standen die Produktion und Materialkomposition der Nuggets seit der Inbetriebnahme unserer ersten Modellanlage im Jahr 2022 im Fokus. Inzwischen haben wir es geschafft, langzeitstabile Elemente ohne nachweisliche Degradation herzustellen.

H₂News: Wie genau läuft dann der Transport ab?

Rudloff: Die Nuggets werden in spezielle Töpfe gefüllt, die wir anschließend in normalen 20-Fuß-Frachtcontainern stapeln. In einen Container passen so 600 Kilogramm Wasserstoff, und auf einen Lkw passen zwei Container. Das macht 1,2 Tonnen Wasserstoff pro Truck. Das ist dreimal so viel wie in herkömmlichen Tube-Trailern – letztlich benötigt man also nur ein Drittel der Fahrten für dieselbe Wasserstoffmenge.

H₂News: Wer genau sind dann Ihre Kunden – die Wasserstoffproduzenten oder die -anwender?

Rudloff: Unsere Kunden sind vor allem Händler und Transporteure – Logistiker, die zum Beispiel Eisenbahnwaggons im Einsatz haben. Solche Unternehmen können künftig auch unsere Spezialcontainer in ihr Portfolio aufnehmen. Es ist aber auch im kleineren Maßstab möglich: Denken Sie an einen Heizölhändler, der fossilfreie Alternativen anbieten will. Für ihn wäre das Handling der HyCS-Technologie so einfach wie das eines Öltanks: Es müssen nur vier Verbindungen am Container hergestellt werden; dann kann per Knopfdruck Wasserstoff vertankt werden.

H₂News: Ende Januar haben Sie vom Freistaat Sachsen eine Förderzusage in Höhe von 4 Millionen Euro erhalten. Wofür werden Sie das Geld einsetzen?

Rudloff: Für den Bau eines Wasserstoff-Speicherkraftwerks am Standort in Freiberg, wo sich derzeit unsere Testanlage befindet. Wir werden das gesamte System – Speicher, Be -und Entladeeinheit – erstmals in einer realen Anwendungsumgebung installieren; mit Elektrolyse, Rückverstromung und Verladeeinheit für die Container. Damit wollen wir die Unternehmen im Gewerbegebiet mit Energie versorgen, wenn die installierte PV-Anlage witterungs- oder uhrzeitbedingt nicht arbeitet. So testen wir unser System nicht nur auf der grünen Wiese, sondern haben gleich eine sinnvolle Nutzung für den Wasserstoff.

H₂News: Welche Herausforderungen sehen Sie aktuell bei der Skalierung Ihrer Technologie?

Rudloff: Aktuell müssen wir vor allem Fertigungskosten optimieren – die Komponenten werden noch in der Werkstatt zusammengebaut. Aber das ist ein normaler Prozess beim Übergang von der Einzelfertigung zur Großserie. Hier kommt uns die Automatisierungs-Expertise von Unternehmen aus der Automobilindustrie zugute, mit denen wir kooperieren. Damit wird unser Projekt auch zu einem Baustein in der Transformation der europäischen Industrie: Einerseits können wir Produktionsunternehmen mit sauberer Hochtemperatur-Energie in Form von Wasserstoff versorgen, andererseits ermöglichen wir der Automobilindustrie den Einstieg in neue Produktlinien. Unser Ziel ist, ab 2028 rund 1.000 Container pro Jahr herzustellen. Im nächsten Jahr sollen es bereits 50 sein.

H₂News: Was sieht Ihre Strategie ansonsten vor?

Rudloff: Der nächste Schritt sind stationäre Großanwendungen. Wir erhalten schon Anfragen von Unternehmen, die Wasserstoff im sehr großen Stil produzieren wollen und dafür Speicher für 50 oder 100 t brauchen. Natürlich könnten wir 200 unserer Container aufstellen, aber das geht smarter. Wir wollen größere Töpfe in einer Stahlkonstruktion installieren, wie man sie von klassischen Chemieanlagen kennt. Dadurch wird die gesamte Infrastruktur noch kostengünstiger. Dazu passend entwickeln wir eine Alternative zum Containertransport: Die Nuggets können auch als Schüttgut in Frachtschiffen transportiert werden, die auch beim Getreidetransport zum Einsatz kommen.

Eisen-Nuggets vor der Beladung mit Wasserstoff (Quelle: AMBARtec)

H₂News: So könnten Sie mit Ihren Eisen-Nuggets eine Alternative zum Ammoniak etablieren, das heute als aussichtsreichstes Transportmedium für den Wasserstofftransport über weite Strecken gilt.

Rudloff: Genau. Unser Vorteil ist, dass man die Transportkette schneller installieren kann. Ein Beispiel: Sie befüllen an einem Produktionsstandort in Spanien mit 100-MW-Solaranlage und 20-MW-Elektrolyse täglich 100 Container mit H2 und bringen diese per Zugwaggon zum Hafen. Von dort transportiert sie ein Containerschiff nach Deutschland. Diese Transportkette kann täglich bedient werden, während das System parallel weiter ausgebaut wird. Im Vergleich dazu müsste man für eine Ammoniak-Lieferkette erst die Infrastruktur für Herstellung und lagerung aufbauen. Zudem braucht man spezielle Tankschiffe und Ammoniak-Cracker.

H₂News: AMBARtec ist eines der bekanntesten Wasserstoff-Startups auf dem deutschen Markt. Wie ist Ihr Team zusammengekommen?

Rudloff: Mein Vorstandskollege und Mitgründer Uwe Pahl und ich arbeiten seit rund 30 Jahren in der Energiewirtschaft. Ich selbst bin Maschinenbauer und habe lange für Stadtwerke gearbeitet, zuletzt in Hannover, wo ich den Aufbau der lokalen Windräder betreut habe. Durch meine Selbstständigkeit als energiewirtschaftlicher Berater kam ich mit H2 in Berührung und lernte Uwe kennen, der als Chemieingenieur in der Kraftwerksplanung tätig war und sich intensiv mit erneuerbaren Energien auseinandergesetzt hatte. Unter anderem hatte er Kontakt zu zwei Ingenieuren aus Magdeburg, die noch zu DDR-Zeiten das Prinzip der HyCS-Technologie eingesetzt hatten.

H₂News: Wie kam es dazu?

Rudloff:  In der DDR gab es oft minderwertiges Erdgas aus lokalen Lagerstätten, das aufgrund seines hohen Stickstoffanteils nicht brannte. Am Brennstoffinstitut in Freiberg wurde deshalb ein Verfahren entwickelt, um die brennbaren Bestandteile dieses Erdgases dennoch zu nutzen. Dabei spielten die Eisen-Nuggets, mit denen wir heute arbeiten, eine wesentliche Rolle. Uwe erkannte das Potenzial der Nuggets und machte im kleinen Stil – in einer Fahrradwerkstatt – erste Versuche, um das Prinzip weiterzuentwickeln. Er kaufte einen Elektrolyseur, produzierte damit Wasserstoff und speicherte diesen in den Eisenelementen ein, um ihn später ohne Verluste wieder auszuspeichern. Dabei wurde uns klar, dass der Prozess einen Quantensprung für den Wasserstofftransport bedeuten könnte.

H₂News: Wie kam es dazu?

Rudloff:  Was wir momentan brauchen, sind interessierte Abnehmer, die in unserem Angebot die Chance sehen, tatsächlich an Wasserstoff zu kommen. Diese sollten sich bei uns melden, und wir organisieren mit unserem Equipment die komplette Lieferkette.

H₂News: Herr Rudloff, vielen Dank für das Gespräch!

Auf der Hannover-Messe treffen Sie AMBARtec in Halle 13, Stand B 42.