Energiespeicher / Brennstoffzellen

Interviews mit Expert*innen zu Wasserstoff-Technologien und Speichermöglichkeiten
06.01.2020

Die Energiedichte kann mehr als verdoppelt werden

Dr.-Ing. Julian Jepsen (Helmut Schmidt Universität/Helmholtz-Zentrum Geesthacht) über seine Forschung an Metallhydriden.

 

Woran forschen Sie?
An der Speicherung von Wasserstoff in einem Feststoff, in sogenannten Metallhydriden. Diese saugen den Wasserstoff auf, wie ein Schwamm.

Welche Verbesserungen bringt das (für die maritime Branche)?
Einen kompakten und sicheren Energiespeicher für den Antrieb und/oder die Bordstromversorgung. Die Energiedichte kann mehr als verdoppelt werden, im Vergleich zu konventionellen Wasserstoff-Druckspeichern.

Was fasziniert Sie daran?
Die hohe (globale) Relevanz im Zeichen des Klimawandels. Nur durch den Verzicht auf fossile Energieträger hin zu einer Wasserstoff-Technologie basierend auf regenerativ erzeugtem Wasserstoff, sind die Klimaziele der Bundesregierung und der Vereinten Nationen zu erreichen.

Was wird in Ihrem Forschungsbereich wichtig in den nächsten fünf Jahren?
(Zivile) Demonstrationsprojekte, welche die Praxistauglichkeit auch im großen Maßstab zeigen. Dabei gilt es vor allem, die Bekanntheit dieser Technologie zu fördern und einem breiteren Publikum zu präsentieren. Die eigentliche Praxistauglichkeit wird seit vielen Jahren schon in der militärischen Anwendung (U-Boote) demonstriert.

Was werden Sie nie gefragt, würden Sie aber gerne mal sagen?
Ist diese Technologie skalierbar? Ja, sie ist von Kleinstanwendungen, wie Glidern, bis hin zu Großanwendungen, wie dem Hauptantrieb eines Containerschiffes, skalierbar.

Ein auf Wasserstoff basierendes Energiesystem birgt ein enormes Potenzial

Robert Hankers M.Sc. (Fakultät für Elektrotechnik, Helmut-Schmidt-Universität) über das Projekt HyReflexS

 

Woran forschen Sie?
Derzeit erforschen wir das systemische Zusammenspiel der Technologien Elektrolyseur und Brennstoffzelle in der Sektorkopplung zur Anwendung in stationären Notstromsystemen. In Kombination mit der Integration von Metallhydrid-Wasserstoffspeichern wird eine direkte Kopplung von Strom- und Gasnetz ermöglicht. So kann einerseits die Gasnetz-Infrastruktur selber als Wasserstoffspeicher zur Verfügung stehen und beträchtliche Speicherleistungen erbringen. Zum anderen kann ein finanzieller Vorteil durch den Betrieb des Systems als Regelkraftwerk entstehen.

Welche Verbesserungen bringt das (für die maritime Branche)?
Durch den Ersatz herkömmlicher (Diesel-)Notstromaggregate kann sowohl die Verwendung von CO2-neutralen Energieträgern erreicht als auch ein finanzieller Mehrwert, zum Beispiel durch die Glättung von Lastkurven, erzielt werden. Vor dem Hintergrund eines anzunehmenden Anstiegs der Verwendung von Brennstoffzellen für Schiffsantriebe erlangen die technologischen Entwicklungen zur Kopplung von Strom- und Wasserstoffsektor eine zunehmende Bedeutung. Gerade im Hafenbereich gibt es eine Vielzahl von Must-Run-Units, die auf eine zuverlässige Notstromversorgung angewiesen sind. Fehlerfälle sind hingegen relativ selten, so dass diese Notstromsysteme die meiste Zeit netzdienlich und somit wirtschaftlich vorteilhaft betrieben werden könnten.

Was fasziniert Sie daran?
Ein auf Wasserstoff basierendes Energiesystem birgt ein enormes Potenzial, das wir gerade erst beginnen, für uns zu entdecken. Die Möglichkeit, die Netzinfrastruktur selbst zur Speicherung des Energieträgers zu verwenden und somit große Speicherleistungen zu erzielen, bietet ganz neue Möglichkeiten für die graduelle Implementierung von Wasserstoff-Technologien in zahlreichen Technologiebereichen. Durch die Kopplung der Versorgungsnetze kann zudem die regenerativ erzeugte Energie von Windkraft- und Photovoltaikanlagen langfristig gespeichert werden, was die Versorgungssicherheit erhöht und den Ausstoß von Treibhausgasen reduziert.

Was wird in Ihrem Forschungsbereich wichtig in den nächsten fünf Jahren?
Ein sehr wichtiger Aspekt für die generelle Akzeptanz von Wasserstoff-Technologien ist der weitere Ausbau der Infrastruktur. Das bekannte Henne-Ei-Problem (keine Nutzer ohne Ausbau, kein Ausbau ohne Nutzer) kann nur durch kontinuierliche Weiterentwicklung der Systeme erreicht werden, so dass ein Einsatz von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren wirtschaftlich vorteilhafter wird. Genau an diesem Punkt setzt unser Forschungsprojekt an, mit dem wir die Umstellung auf regenerative Energiesysteme erreichen möchten.

Was werden Sie nie gefragt, würden Sie aber gerne mal sagen?
Füchse sind gar keine Rudeltiere.