Weg von fossilen Brennstoffen: Österreicher wollen Stahlindustrie komplett mit sauberer Energie aus Wasserstoff betreiben!

Wissenschaftler erforschen alternative Methoden, um die Energie zu erzeugen, die wir brauchen, um unser Leben weiter zu leben, ohne die Umwelt zu belasten. Mit der weltweit größten Pilotanlage zur Herstellung von umweltfreundlichem Wasserstoff bereitet sich nun eine Gruppe von Wissenschaftlern auf ein solches Unternehmen vor.

Wasserstoff kann als Treibstoff für verschiedene Funktionen wie den Antrieb von Flüssigkeitsraketenantriebe und den meisten Verkehrsträgern verwendet werden. Es ist weithin anerkannt, dass Wasserstoff neben Strom ein Primärenergieträger sein wird, von dem Fahrzeuge, Gebäude, Flugzeuge und sogar Volkswirtschaften abhängen werden. Der Wasserstoffrat schätzt, dass Wasserstoff bis 2050 fast 20 % des Energieverbrauchs der Endverbraucher ausmachen wird.

Umgang mit fossilen Brennstoffen

Das laufende Horizont 2020-Projekt H2Future, ein Vorzeigeprojekt des gemeinsamen Unternehmens für Brennstoffzellen und Wasserstoff (FCH JU), hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, „umweltfreundlichen“ Wasserstoff zu erzeugen, der speziell für die Stahl- und Eisenindustrie bestimmt ist. Die Internationale Energieagentur schätzt, dass die derzeitigen Aktivitäten in diesem Bereich für rund 7 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich sind. Österreichs größtes Elektrizitätsunternehmen VERBUND hat gemeinsam mit fünf weiteren Partnern – voestalpine, APG, K1-MET, ECN (zusammen mit TNO) und Siemens – eine Elektrolyseanlage für Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM) im Stahlwerk der voestalpine in Linz, Österreich, errichtet. In einer gemeinsamen Pressemitteilung wird festgestellt, dass das PEM-System bis zu 6 MW Leistung erzeugen kann und im zweiten Quartal 2019 voll funktionsfähig sein soll.

Wie alles funktioniert

Da Wasserstoff in der Natur nicht in ausreichender Menge vorkommt, wird Strom direkt an Wasser (H2O) angelegt, um die Wasserstoff- und Sauerstoffatome zu trennen. Das System besteht aus einer positiv geladenen Anode und einer negativ geladenen Kathode, die durch eine Membran getrennt sind. Da es sich bei der Membran um einen Protonentauscher handelt, können Wasserstoffprotonen (H+) die Membran durchdringen, ohne sich mit anderen gasförmigen Produkten zu vermischen. Die Protonen verbinden sich mit freien Elektronen in der Kathode und bilden Wasserstoff, der dann gespeichert und später verwendet werden kann. Die PEM-Elektrolyseanlage wird mit ihrer Kapazität von berichteten 6 MW idealerweise 1 200 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde erzeugen, mit dem Ziel, einen Wirkungsgrad von 80 % zu erreichen.

Wie auf der Projektwebsite angegeben wird, sind die Vorteile des Einsatzes eines solchen Systems niedrige Wartungskosten und -bedürfnisse, emissionsfreier und hochwertiger Wasserstoff. Außerdem kommen keine zusätzlichen Chemikalien zum Einsatz, die die Anlagenbetreiber gefährden könnten.

Bart Biebuyck, Geschäftsführer der FCH JU, kommentierte das H2Future-Projekt in einer Pressemitteilung der voestalpine: „Es zeigt, dass die Ökologisierung der Großindustrie, wie der Stahlindustrie, machbar und in naher Zukunft möglich ist. Darüber hinaus zeigt dieses Projekt erfolgreich die sektorale Kopplung. Beide Aspekte sind entscheidend, um zu beweisen, dass Wasserstoff ein wichtiger Teil des Puzzles ist, um die europäischen Klimaziele zu erreichen.“

Sobald die Anlage 2019 in Betrieb ist, werden die niederländischen Forscher am ECN alle Ergebnisse koordinieren, untersuchen und versuchen, sie im industriellen Maßstab zu reproduzieren. ECN wird auch administrative und strategische Vorschläge vorlegen, um die praktische Umsetzung der Ergebnisse von H2Future in der Stahlindustrie zu beschleunigen, die voraussichtlich innerhalb eines Jahrzehnts nach dem erfolgreichen Abschluss des Projekts stattfinden wird.

Weitere Informationen:
H2Future-Projektwebsite