H2.N.O.N-Partner Schrand gewinnt Klimapreis für Wasserstoffanlage
Klimapreis für intelligente Wasserstoff-Anlage
Foto: schrand.energy
Wie lässt sich überschüssiger Solarstrom speichern und dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheint? Ein Beispiel unseres H2.N.O.N-Partners Schrand zeigt, wie Photovoltaik, Elektrolyse und Brennstoffzellentechnik zu einem ganzheitlichen Energiesystem zusammenspielen.
Die Schrand-Gruppe aus Essen (Oldenburg) setzt mit ihrer Wasserstoffanlage auf eine dezentrale und möglichst unabhängige Energieversorgung. Für das Konzept wurde das Unternehmen schrand.energy jetzt mit Sonderpreis des Niedersächsischen Klima-Innovationspreises ausgezeichnet.
Im Mittelpunkt steht die Frage, wie sich erneuerbare Energie nicht nur direkt nutzen, sondern auch über längere Zeiträume speichern lässt. Denn Photovoltaikanlagen produzieren häufig gerade dann besonders viel Strom, wenn der Bedarf vergleichsweise gering ist. Statt überschüssige Energie ungenutzt ins Netz einzuspeisen, kann sie für die Wasserstoffproduktion eingesetzt werden.
Vom Solarstrom zum Wasserstoff
Am Anfang des Systems steht eine Photovoltaikanlage auf dem Dach des Unternehmensstandorts. Sie erzeugt erneuerbaren Strom, der zunächst direkt vor Ort genutzt wird. Überschüsse fließen in einen Elektrolyseur. Dieser spaltet mithilfe elektrischer Energie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf. Zum Einsatz kommt dabei die sogenannte PEM-Elektrolyse.
Der erzeugte Wasserstoff wird anschließend in speziellen Drucktanks gespeichert. Damit lässt sich die zuvor gewonnene Solarenergie über einen längeren Zeitraum aufbewahren – auch über die Zeiten hinaus, in denen die Photovoltaikanlage ausreichend Strom produziert.
Bei Bedarf wird aus Wasserstoff wieder Strom
Wenn die Solarenergie nicht ausreicht, kommt eine Brennstoffzelle zum Einsatz. Sie wandelt den gespeicherten Wasserstoff wieder in elektrische Energie um. Dabei entsteht zusätzlich Wärme, die ebenfalls genutzt werden kann.
Das System verbindet damit mehrere Technologien zu einem geschlossenen Energiekreislauf: Photovoltaik erzeugt Strom, der Elektrolyseur produziert daraus Wasserstoff, der Speicher hält ihn vor und die Brennstoffzelle macht die Energie bei Bedarf wieder verfügbar.
Ergänzt wird die Anlage durch einen Batteriespeicher. Während die Batterie kurzfristige Schwankungen ausgleicht und beispielsweise Lastspitzen abfedert, übernimmt Wasserstoff die längerfristige Speicherung. Beide Speichertechnologien erfüllen damit unterschiedliche Aufgaben.
Ein Energiesystem mit weiteren Einsatzmöglichkeiten
Die Anlage am Unternehmensstandort in Essen (Oldenburg) ist als integriertes Energiesystem konzipiert. Neben der Strom- und Wärmeversorgung werden auch die Energieflüsse am Standort zentral gesteuert. Ein Energiemanagementsystem koordiniert die verschiedenen Komponenten und stimmt Erzeugung, Speicherung und Verbrauch aufeinander ab.
Das Konzept soll nicht auf den eigenen Standort beschränkt bleiben. Die Anlage ist modular aufgebaut und soll sich an unterschiedliche Anforderungen von Unternehmen, Gewerbebetrieben und landwirtschaftlichen Betrieben anpassen lassen. Je nach Bedarf kann Wasserstoff dabei nicht nur zur Strom- und Wärmeversorgung eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch als Energieträger für industrielle Prozesse oder Fahrzeuge dienen.