Linde will seine Industriegaseproduktion in Leuna ausbauen und plant eine 24 MW-Anlage zur Wasserstoffelektrolyse. (Bild: Linde)
Der neue 24-Megawatt-Elektrolyseur wird grünen Wasserstoff für die Versorgung der Industriekunden von Linde produzieren und soll diese über das bestehende Pipelinenetz versorgen. Darüber hinaus soll verflüssigter grüner Wasserstoff an Tankstellen und andere Industriekunden in der Region vertreiben werden. Mit dem insgesamt produzierten grünen Wasserstoff können rund sechshundert Brennstoffzellenbusse betankt werden, die damit 40 Millionen Kilometer fahren und bis zu 40.000 Tonnen Kohlendioxid-Auspuffemissionen pro Jahr einsparen würden.
Der Elektrolyseur wird von der ITM Linde Electrolysis GmbH, einem Joint Venture von Linde und ITM Power, gebaut und nutzt die hocheffiziente PEM-Technologie. Die Anlage soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2022 die Produktion aufnehmen.
"Dieses Projekt zeigt, dass die Kapazität von Elektrolyseuren weiter zunimmt und ist ein Sprungbrett zu noch größeren Anlagen", sagte Jens Waldeck, President Region Europe West, Linde.
Weitere Großprojekte in Planung
Im vergangenen Jahr hatte Shell in der Rheinland Raffinerie in Wesseling eine mit ITM Power gebaute 10-MW-Elektrolyseanlage für die Produktion von grünem Wasserstoff in Betrieb genommen und dafür den Weltrekord für die H2-Elektrolyse mit PEM-Technologie für sich in Anspruch genommen. Shell plant, die Anlage bei positiven Erfahrungen deutlich zu vergrößern.
Das derzeit wohl ergeizigste Projekt soll in Saudi Arabien entstehen: Dort will das Joint Venture aus Air Products, ACWA Power und NEOM am Roten Meer eine Wasserstoffelektrolyse auf Basis von vier Gigawatt Sonnen- und Winenergie bauen. Das Gas soll in grünen Ammoniak umgesetzt und so transportiert werden. Die Anlage, die 2025 in Betrieb gehen soll, nutzt Elektrolysetechnologie von Thyssenkrupp sowie ein Ammoniakverfahren von Haldor Topsoe.
Die im 2. Halbjahr 2020 bekannt gewordenen Wasserstoffprojekte haben wir in einer Bildergalerie für Sie zusammengefasst.
Hier finden Sie einen CT-Beitrag, in dem die Farben von Wasserstoff (grün, blau, grau, türkis) erklärt werden.
Protonen Austausch Membran (PEM)
Was ist eine Protonen-Austausch-Membran?
Protonen-Austausch-Membranen sind halbdurchlässige (semipermeable) Membranen die Protonen durchlassen, während der Transport von Gasen wie Wasserstoff verhindert wird. PEM kommen sowohl bei der Wasserelektrolyse zur Produktion von Wasserstoff und Sauerstoff zum Einsatz, als auch in Brennstoffzellen. Sie werden aus Polymer- oder Kompositmembranen hergestellt. Die Membrane trennt Anode und Kathode elektrisch voneinander. Die Membran ist protonenleitend, d.h. die positiv geladenen Wasserstoff-Ionen (H+) können die Membran passieren.
Bei der Elektrolyse wird die Membran von Wasser umspült. Wird an die Membran elektrische Spannung angelegt, wandern Protonen durch die Membran: An der Kathode entsteht Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff.
Die Elektroden sind mit einem Katalysator belegt, der die Aktivierungsenergie für die Aufspaltung der Wassermoleküle in Sauserstoff und Wasserstoff verringert.
Wofür steht die Abkürzung PEM?
PEM ist die englische Übersetzung für Protonen-Austausch-Membran (Proton Exchange Membrane). Häufig werden PEM auch als Polymerelektrolyt-Membranen bezeichnet.
Was ist der Zweck der Elektrolyse von Wasser?
Bei der Wasserelektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. So lässt sich beispielsweise regenerativ aus Sonnen- oder Windkraft erzeugter Strom in Form von Wasserstoff - einem sehr energiereichen Molekül - speichern. Wasserstoff kann wiederum als Gas entweder per Pipeline (z.B. Wasserstsoff-Beimischung zum Erdgas-Netz) oder als Flaschengas transportiert werden. Da der Transport von Gasen über weite Strecken teuer ist, lässt sich der Wasserstoff mit Stickstoff zu Ammoniak umsetzen - ein energiereiches Gas, das sich deutlich einfacher verflüssigen lässt.
