Sunfire steigert mit der weiterentwickelten Hochtemperatur-Elektrolyse di Leistungsfähigkeit von grüner Wasserstoffproduktion. (Bild: Sunfire)
Die Weiterentwicklung ist Teil des rSOC-Projektes (Reversible Solid Oxide Cell for Industry), welches wiederum zum Gesamtprojekt Hypos gehört, in dem der Aufbau einer Modellregion für Wasserstoff in Ostdeutschland verfolgt wird. Im Mittelpunkt steht die Versorgung mit Grünem Wasserstoff. Dieser soll mit Hilfe von Power-to-Gas-Technologien aus erneuerbaren Energien gewonnen werden. Die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff stellt dabei eine Anwendungsmöglichkeit dar. Elektrische Energie wird hier unmittelbar und mit sehr hohen Wirkungsgraden in chemische Energie umgewandelt.
Elektrisch in chemisch und retour
Die spezielle Technologieform der verwendeten Festoxidzellen (SOC-Solid Oxid Cell) für Elektrolyse und Brennstoffzellen ermöglicht, beide Pfade miteinander zu verbinden und eine reversible Wandlung von elektrischer in chemischer Energie und retour einem System durchzuführen. Innerhalb von nur 10 Minuten lässt sich der Betriebsmodus von Wasserstofferzeugung zu Strom- und Wärmeproduktion wechseln. Die Anlage erreicht dadurch eine höhere Auslastung pro Jahr und ist betriebswirtschaftlich attraktiver. Die jetzt gestartete Generation 1.0 der Hochdrucktemperaturelektrolyse erreicht bei einer Eingangsleistung von 180 kW Gleichstrom eine Produktionsleistung von 50 Nm³ Wasserstoff pro Stunde. Dafür benötigt sie lediglich 3,75 kWh Strom pro Nm³ Wasserstoff. Die bisherige Generation 0.1 erreichte bei 150 kW Eingangsleistung eine Wasserstoffproduktion von 40 Nm³/h.
„Mit der Inbetriebnahme dieser neuen leistungsfähigen Module erreichen wir den nächsten Meilenstein der industriellen Kommerzialisierung unserer Elektrolysetechnologie. Mit der hohen Wandlungseffizienz leisten wir einen wichtigen Beitrag für die Energiewende im Sinne der Sektorenkopplung“ sagt Christian von Olshausen, CTO von Sunfire. Eine Markteinführung ist ab 2021 geplant. Während der Wochen im Testbetrieb konnten bereits wichtige Zielkriterien erlangt und ein Wirkungsgrad über 80 % nachgewiesen werden.
Mit Air Liquide Forschung und Entwicklung und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sind zwei weitere Partner am Projekt beteiligt, die den Bogen von der industriellen Wasserstoffproduktion und -vermarktung bis hin zu Kompetenzen im Bereich der Simulation und Entwicklung von SOC-Komponenten sowie Systemlösungen spannen. Alle Projektpartner sind Partner im Hypos-Konsortium. Hypos erforscht in 30 Projekten alle Aspekte entlang der Wertschöpfungskette zum Grünen Wasserstoff, um den Beitrag von regenerativ erzeugtem Wasserstoff als Schlüsselenergieträger der Energiewende weiter zu erhöhen. Das rSOC-Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und umfasst ein Gesamtbudget von circa 1,9 Mio. Euro. (ak)
