Aus Windstrom wird Wasserstoff

Strom aus Windrädern lässt sich als Gas günstiger speichern als in Batterien. Dass das eine Lösung für viele Windparks sein kann, zeigt das weltweit erste kommerzielle Hybridkraftwerk im brandenburgischen Prenzlau.

Ich gehe mal eben 50 Liter Windenergie tanken“, werden in Berlin und Hamburg Fahrer von Bussen und PKW demnächst häufiger sagen. Seit April können Besitzer von Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzellen-Antrieb an Tankstellen des Anbieters Total „grünen“ Wasserstoff als Kraftstoff tanken. Allein in Berlin gibt es fünfzig dieser Fahrzeuge, die Zahl wächst stetig.

Das Besondere an dem Wasserstoff: Er stammt aus dem brandenburgischen Prenzlau und wird aus Windstrom hergestellt. Daher wird er auch als „Wind-Wasserstoff“ oder kurz: „Windgas“ bezeichnet.

In Prenzlau steht das weltweit erste kommerzielle Hybridkraftwerk. Betreiber ist die Firma Enertrag, die in Brandenburg und anderen Regionen über 400 Windräder besitzt und ihr Geld vor allem mit der Entwicklung und dem Betrieb von Windparks verdient. Die 21 Mio. € teure Produktionsstätte in Prenzlau nennt Enertrag deshalb „Hybrid-Kraftwerk“, weil hier verschiedene Technologien zur Erzeugung und Nutzung von Energie zum Einsatz kommen.

Elektrolyse ist der Schlüssel:

Herzstück des Kraftwerks ist ein von Enertrag selbst entwickelter Elektrolyseur. Dieser spaltet mithilfe von Strom Wasser in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff auf (s. Kasten). Er hat eine Leistung von 600 Kilowatt (kW) und erzeugt in der Stunde 11 kg Wasserstoff, der Sauerstoff wird an die Atmosphäre abgegeben. Um einen Liter Wasserstoff herzustellen, wird 1 m3 Wasser benötigt. Bei Nennleistung verbraucht die Elektrolyse rund 3 m3 Wasser pro Tag.

Monatlich gibt Enertrag rund 400 kg dieses Wasserstoffs an eine Tankstelle in Berlin ab, ab 2013 sind mehrere Lieferungen wöchentlich nach Berlin und Hamburg geplant.

Wasserstoff als Energiespeicher hat viele Vorteile:

  • Er lässt sich im Gasnetz, in unterirdischen Kavernen oder in Druckluftflaschen einfacher, günstiger und verlustärmer über Monate hinweg speichern als Strom in Batterien.
  • Wasserstoff kann zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken, aber auch in Brennstoffzellen genutzt werden.
  • Das Gas kann auch als Treibstoff in Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb dienen.
  • Wasserstoff dient als Grundstoff in der chemischen Industrie. 95 % des dafür benötigten Wasserstoffs werden heute aus Erdgas gewonnen.

Wasserstoff als Speicher gewinnt in Industrie und Forschung immer mehr Bedeutung. Nach Berechnungen des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) ist es damit möglich, selbst bei einer Vollversorgung mit erneuerbaren Energien rund zwei Wochen zu überbrücken, an denen wenig Wind weht und kaum Sonne scheint.

Der Strom für die Elektrolyse in Prenzlau stammt von drei Windenergieanlagen mit jeweils 2,3 MW (Typ E 82, 138 Meter Nabenhöhe) und wird über ein Erdkabel zum Elektrolyseur übertragen. Die Anlagen speisen den größten Teil des erzeugten Stroms ganz normal ins öffentliche Stromnetz ein. „Wir können aber rund ein Zehntel der erzeugten Strommenge zu unserem Elektrolyseur für die Wasserstoffproduktion leiten“, berichtet Enertrag-Vorstand Werner Diwald.

Speichern statt abschalten:

Noch erfolgt die Umschaltung von Hand. Künftig könnte die Netzeinspeisung über eine Steuerung auch automatisch gestoppt und der anfallende Strom zur Wasserstoffproduktion umgeleitet werden. Das wäre immer dann der Fall, wenn eine bessere Verwertung des Stroms über den...


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