1 250 Kubikmeter fl üssigen Wasserstoff transportiert die 116 Meter lange Suiso Frontier das weltweit erste Tankschiff für diesen Energieträger Um den Wasserstoff zu verfl üssigen wird er auf minus 253 Grad heruntergekühlt Dabei schrumpft das Volumen auf ein Achthundertstel gegenüber dem gasförmigen Zustand Gelagert wird das fl üssige H2 in doppelwandigen Vakuumtanks Wasserstoff kann nur dann das Klima nachhaltig entlasten wenn er grün also mit erneuerbaren Energien produziert wird Die Energiekette mit grünem Wasserstoff besteht aus folgenden Stufen Mit Strom aus erneuerbaren Energien wird Wasserstoff emissionsfrei durch Elektrolyse gewonnen der dann an gleicher oder anderer Stelle für die Energiebereitstellung etwa durch eine Brennstoff zelle oder in Produktionsprozessen verwendet wird Die Quellen für den benötigten Ökostrom Wind Sonne Wasser liegen im großen Stil nicht nur in Europa Nordamerika und Asien also dort wo die Energie größtenteils verbraucht wird sondern unter anderem in Afrika Südamerika Australien oder dem Mittleren Osten Wasserstoff kann in solchen energiegünstigen Regionen in großer Menge erzeugt und dann regional wie global transportiert werden Je weiter der Ort der Erzeugung entfernt ist desto wichtiger der Transport Als stoffl iche Energieträger hat Wasserstoff gegenüber Strom die Vorteile dass er sich besser über längere Zeiträume und in größeren Mengen speichern und fl exibler transportieren lässt z B mit Schiff en Allerdings ist sein Transport deutlich komplizierter als der von Erdgas oder Öl denn Wasserstoff hat die geringste Atommasse aller Elemente und ist daher das fl üchtigste Gas überhaupt Seine geringe Dichte hat auch zur Folge dass Wasserstoff im unkomprimierten Zustand viel Volumen braucht 33 Kilogramm H2 würden einen Ballon mit 13 Meter Durchmesser füllen Verschiedene physikalische und stoffl iche Verfahren sind zum Transport und Speichern möglich Zu den physikalischen zählen die Druckspeicherung zwischen Dr Stefan Gossens Generell müssen wir um das immense Potenzial des Wasserstoff s für eine globale Energiewende zu nutzen die Industrialisierung vorantreiben und eine komplett neue Industrie aufbauen mit neuen Technologien Produktionsanlagen und Lieferketten Mit unseren Kernkompetenzen in Material Umformungs und Oberfl ächen technologie kann Schaeffl er einen wesentlichen Beitrag für die effi ziente Großserienferti gung von Schlüsselkomponenten wie Elektrolyseure und Brennstoff zellen beitragen H2 produzieren speichern und transportieren 350 und 700 bar die Verfl üssigung bei minus 253 Grad eine Kombination aus Verfl üssigung und Druck Cold und Cryo compressed Hydrogen CcH2 oder Abkühlung bis zum Schmelzpunkt 259 Grad bei der Wasserstoff eine Gelee artige Konsistenz mit nochmals gesteigerter Energiedichte annimmt Der Energieaufwand dieser Verfahren liegt aktuell zwischen 9 und knapp über 30 Prozent der im Wasserstoff enthaltenen Energie theoretisch erreichbar sind 4 bis 10 Prozent Bei der stoffl ichen Speicherung wird Wasserstoff an Trägermaterialien angekettet und später wieder abgespalten Die meisten ebenfalls energieaufwendigen Verfahren befi nden sich in der Entwicklung Dazu zählen metallische Hybridspeicher die wegen des hohen Gewichts eher für den stationären Einsatz prädestiniert sind Am Anfang ihrer Entwicklung sind mikroporöse Adsorptionsmaterialien die in Pulverform hohe volumetrische Speicherdichten erreichen können Die dritte am weitesten entwickelte Variante sind fl üssige organische Wasserstoff trägermedien LOHC Das durch den zugesetzten Wasserstoff hydrierte Gemisch besitzt dem Dieselkraftstoff vergleichbare physikalisch chemische Eigenschaften und kann entsprechend gelagert und transportiert werden Es gibt Bestrebungen solche LOHC direkt in einer Brennstoff zelle umzuwandeln Auf diese Weise könnte daraus direkt im Fahrzeug Antriebsstrom generiert werden Wird dem mit Ökostrom erzeugtem Wasserstoff Kohlendioxid zugeführt entsteht Methan Power to gas Verfahren Das Methan lässt sich wiederum in bestehende Erdgasnetze einspeisen und verteilen So kann der Emissionsausstoß des CO2 intensiven Wärmesektors ohne große Infrastrukturkosten deutlich reduziert werden 60

Vorschau Schaeffler tomorrow 02-2020 DE Seite 60
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