18.04.2024

Klimaneutrale KMUs mit dezentralen Wasserstoffkraftwerken

Die Suche nach nachhaltigen Energieversorgungslösungen für die Industrie nimmt an Fahrt auf. Besonders kleine und mittelständische Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Produktionsprozesse zu dekarbonisieren, um den wachsenden ökologischen Anforderungen gerecht zu werden. Eine vielversprechende Lösung bieten dezentrale Wasserstoffkraftwerke, die als Schlüsseltechnologie für klimaneutrale Fabriken dienen könnten. Das Team des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz forscht intensiv an dieser Idee. Das IWU hat bereits ein Wasserstoffkraftwerk in seine Forschungsfabrik integriert. Die Anlage demonstriert das Konzept und liefert weitere Erkenntnisse für die Auslegung und den Betrieb solcher Anlagen.

Das Prinzip

Die Anlage umfasst einen Elektrolyseur, einen Wasserstoffspeicher, Brennstoffzellen und Batteriespeicher. Mit dieser Kombination ist es möglich, regenerativ erzeugten Strom in Wasserstoff umzuwandeln, zu speichern und bei Bedarf wieder in elektrische Energie umzuwandeln. Die institutseigene Photovoltaikanlage wird zur Stromerzeugung für den Elektrolyseur genutzt. Der produzierte Wasserstoff wird unter hohem Druck gespeichert und als flexible Energiequelle genutzt. In Zeiten ohne Sonneneinstrahlung wird der gespeicherte Wasserstoff im Brennstoffzellensystem verstromt. Dabei nutzt ein Wärmetauscher auch die erzeugte Abwärme. Die überschüssige elektrische Energie, die in der Brennstoffzelle produziert wird und nicht unmittelbar verbraucht wird, kann bedarfsgerecht im Batteriespeicher gespeichert werden.

Das System ermöglicht so eine autarke und klimaneutrale Energieversorgung der Test-Fabrik und integriert außerdem die Wärmerückgewinnung aus den Brennstoffzellenprozessen.

Praxistauglichkeit und Implementierung

Die Forscher des IWU sehen in diesem Demonstrationsprojekt einen wichtigen Schritt, um die Praxistauglichkeit und Effizienz dezentraler Wasserstoffkraftwerke zu beweisen. Darüber hinaus sollen die gesammelten Erfahrungen und Erkenntnisse direkt an die Industrie weitergegeben werden. Hierfür plant das Institut Schulungen für Unternehmen, um spezifische Fragen zur Implementierung und zum Betrieb solcher Anlagen zu klären. Die ersten Schulungstermine sind für Ende Mai geplant. Anmeldungen sind unter folgendem Link möglich, die Kosten pro Person inkl. Tagungsunterlagen und Verpflegung belaufen sich auf 1.300 € exkl. MwSt.

Die Initiative des Fraunhofer IWU zeigt, dass dezentrale Wasserstoffkraftwerke bereits heute praktisch umsetzbar sind. Sie bieten eine zukunftsweisende Perspektive für den Mittelstand, um den energetischen und ökologischen Herausforderungen unserer Zeit zu begegnen.