Wasserstoff (H2) lässt sich in einem sehr einfachen elektrochemischen Prozess erzeugen: Durch Einleiten von Gleichstrom in Wasser bilden sich an den Polen Wasserstoff und Sauerstoff (Elektrolyse).Viele werden sich dabei an den Chemieunterricht erinnern: Der Wasserstoff wurde in einem Reagenzglas aufgefangen und an einer Flamme zur Explosion gebracht. Natürlich kann man die Reaktion mit Sauerstoff auch wesentlich gezielter ablaufen lassen, z.B. an einer Membran, wo sich die Wasserstoffteilchen aufspalten und dabei freiwerdende Elektronen eine Spannung erzeugen – das Prinzip einer Brennstoffzelle.
Um die H2-Produktion vom Reagenzglas auf eine großtechnische Ebene anzuheben, gibt es verschiedene Techniken wie Elektrolyseure mit PEM-Membranen (Polymerelektrolytmembranen), die sehr effizient arbeiten. Die Verfahren zur Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energien werden am Ulmer ZWS praxisnah erforscht, wo auch die erste Ulmer Wasserstofftankstelle steht (Helmholtzstraße 8).
„Grüner“ Wasserstoff ist aktuell Mangelware und bis wir über genügend Kapazitäten durch eine Erzeugung aus Ökostrom verfügen, kann es noch einige Jahre dauern. Daher lohnt ein Blick auf Alternativen. Die findet man z.B. in Senden. Der dortige Bioenergiepark wird von seinem Besitzer Blue Energy Group momentan für den Routine-Betrieb als Biomasse-Kraftwerk umgebaut. Geschäftsführer Jochen Sautter: „Wir verwenden als Einsatzstoff Waldrestholz, das als CO2-neutral gilt. Durch einen thermochemischen Prozess gewinnen wir daraus Holzgas und wandeln dieses durch Kraft-Wärme-Kopplung in Strom und Wärme um.“
Der Clou: In dem entstehenden Holzgas befindet sich ein erheblicher Anteil Wasserstoff. Der kann in einem zweiten Schritt mit dem enthaltenen Kohlenstoffmonoxid und Wasser weiter angereichert und später abgetrennt werden (Wasserstoff-Shift Prozess). Bereits ab Mitte 2022 hoffen die Betreiber, „grünen“ Wasserstoff für den regionalen Markt anbieten zu können. „Wir rechnen mit einer Jahresproduktion von bis zu 2.000 Tonnen“, berichtet Sautter. Dies entspräche einer Energiemenge von 66 GWh, dem durchschnittlichen Stromverbrauch von etwa 20.000 Haushalten bzw. rund 3 Millionen Kilometer mit einem Brennstoffzellen-PKW.
Thomas Dombeck, Fotos © Blue Energy group / © ZSW
Quelle: agzente vom 11. September 2020