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Energiespeicher Startschuss für grünen Wasserstoff aus Mainz

| Redakteur: Carina Schipper

Am 2. Juli nahmen Linde, die Stadtwerke Mainz, Siemens und die Hochschule Rhein-Main die größte grüne Wasserstoffanlage der Welt in Betrieb. Der Wasserspalter besitzt eine Leistungsaufnahme von 6 MW und nutzt überschüssigen Windstrom zur Wasserstoffproduktion. Wasserstoff gilt als zukünftige Alternative zu Batteriespeichern.

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Das Mainzer Energiewerk bezieht Strom von den Windkraftanlagen in seiner direkten Nachbarschaft.
Das Mainzer Energiewerk bezieht Strom von den Windkraftanlagen in seiner direkten Nachbarschaft.
(Bild: Siemens AG)

Gut ein Jahr dauerten die Bauarbeiten am „Vorzeigeprojekt der deutschen Energiewende“, wie es auf der Website des Mainzer Energiewerks heißt. Über eine Webcam ließen sich die Fortschritte verfolgen. Jetzt ist das Gemeinschaftsprojekt an den Start gegangen. Der Vorstandsvorsitzende der Linde Group, Dr. Wolfgang Büchele, Siemens-Vorstand Prof. Siegfried Russwurm, die Vorstände der Stadtwerke Mainz AG, Detlev Höhne und Dr. Tobias Brosze, sowie Prof. Dr. Detlev Reymann, Präsident der Hochschule Rhein-Main, setzten offiziell die Wasserstoffproduktion im Energiepark Mainz in Gang. Das Forschungsprojekt umfasst Investitionen von etwa 17 Millionen Euro und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der „Förderinitiative Energiespeicher“ unterstützt.

Stillstand verhindern

Bei der feierlichen Eröffnung seien sich die Vorstände der beteiligten Partner und die geladenen Gäste aus der Bundes-, Landes- und Kommunalpolitik einig gewesen. Der Energiepark und sein technisches Konzept können zu einem wichtigen Baustein der Energiewende werden. Denn bereits heute müssen Windkraft- oder Fotovoltaikanlagen wegen fehlender Kapazitäten im Stromnetz zu bestimmten Zeiten abgeschaltet werden, erklären die Projektpartner. Durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien wird dieses Problem in den nächsten Jahren noch vergrößern. Im Energiepark Mainz zerlegt ein Elektrolyseur mithilfe dieser „überschüssigen“ elektrische Energie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff . Die Anlage speichert den Wasserstoff und verwendet ihn später bedarfsgerecht. Das erlaubt erneuerbaren Energien, zur Verfügung zu stehen, wenn sie gebraucht werden.

Dr. Wolfgang Büchele sagte dazu: „Der Brennstoffzellenantrieb hat enorme Fortschritte gemacht und steht am Beginn der Markteinführung. Er kann bei entsprechender Verbreitung helfen, die verkehrsbedingten Umweltbelastungen erheblich zu senken. Linde versorgt bereits heute die Wasserstofftankstellen überwiegend mit ‚grünem‘ Wasserstoff. Hier im Energiepark Mainz kann nun genug davon produziert werden, um 2.000 Brennstoffzellen-Pkw zu versorgen.“

Technologie schafft Effizienz

Die Elektrolyseanlage im Innern des Kraftwerks stammt von Siemens.
Die Elektrolyseanlage im Innern des Kraftwerks stammt von Siemens.
(Bild: Siemens AG)
Linde verantwortet im Rahmen des Projekts für die Reinigung, Verdichtung, Speicherung und Abfüllung des Wasserstoffs. Die innovativen Eigenschaften der Linde-eigenen Ionenverdichter-Technologie führen zu einer energiesparenden Kompression und hohen Betriebsflexibilität, so das Unternehmen. Der in Mainz-Hechtsheim produzierte Wasserstoff lagert in Tanks vor Ort. Manchmal füllen die Mitarbeiter des Energieparks einen Teil zur Belieferung von Wasserstoff-Tankstellen in Tankwagen ab. Ein anderer Teil fließt zur späteren Strom- oder Wärmeerzeugung ins Erdgasnetz ein.

Von Siemens stammt das Wasserstoff-Elektrolysesystem des Energieparks. Das Besondere an der Mainzer Anlage und der Unterschied zu anderen, deutlich kleineren Pilotprojekten: Hier arbeitet eine hochdynamische PEM-Druckelektrolyse - mit bis zu 6 MW Stromaufnahme die weltweit größte dieser Art. Der Energiepark hat damit die richtige Größe, um lokale Engpässe im Stromnetz zu vermeiden und das Stromangebot kleinerer Windparks zu verstetigen, erklärt der Konzern. „Zukünftige Energiesysteme werden weit komplexer, vernetzter und flexibler sein als heute. Der PEM-Elektrolyseur ist für dieses Energie-Puzzle ein wertvoller Baustein“, sagt Prof. Siegfried Russwurm anlässlich der Eröffnung. „Durch die Wasserstoffelektrolyse lassen sich gerade die erneuerbaren Energien effizienter in die Stromnetze einbinden. Ein momentaner Energieüberschuss kann abgefangen, gespeichert und weiterverwendet werden. Mit dem Energiepark Mainz haben wir dafür ein innovatives System geschaffen – ein Brückenschlag von der Vision zur industrietauglichen Realität.“

Kurze Wege stabilisieren das Netz

Der Energiepark ist direkt an das Mittelspannungsnetz der Stadtwerke Mainz Netze GmbH angebunden sowie an vier benachbarte Windräder, die zur Stadtwerke-Unternehmensgruppe gehören. „Durch die jahrelange Erfahrung als Netzbetreiber kennen wir in der gesamten Unternehmensgruppe die Vorteile, aber auch die Nachteile der erneuerbaren Energien und wissen, wie wichtig weitere Speichermöglichkeiten für Strom sind“, verdeutlichen die SWM-Vorstände Detlev Höhne und Dr. Tobias Brosze. „Die dezentrale Speicherung von elektrischer Energie in Zeiten hoher Wind-Einspeisung dient der Netzintegration erneuerbarer Energien und gewährleistet die Netzstabilität.“ Auf diesem Gebiet arbeitet seit vielen Jahren die Hochschule Rhein-Main. Sie hatte die wissenschaftliche Begleitung des Forschungsvorhabens übernommen. Die Erkenntnisse aus dem auf vier Jahre angesetzten Projekt werden im Rahmen einer Doktorarbeit verwertet und bewertet. „Im Energiepark Mainz können wir die Umwandlung von Windenergie zu Wasserstoff in einem großtechnischen Maßstab erproben und testen, welche Betriebsführungskonzepte sinnvoll sind. Für das wichtige Zukunftsziel, die Energie aus volatilen Quellen, also Windkraft, aber auch Photovoltaik, ökonomisch und ökologisch optimal nutzbar zu machen, erwarten wir daraus spannende und wegweisende Erkenntnisse“, freut sich Prof. Dr. Birgit Scheppat, Leiterin des Wasserstofflabors der Hochschule.

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