WASSERSTOFFKOMPRESSOR

1.Energieerzeugung aus Wasserstoff durch Verdichtung mittels Kompressoren

Wasserstoff ist der Brennstoff mit dem höchsten Energiegehalt pro Gewicht. Leider beträgt die Dichte von Wasserstoff unter atmosphärischen Bedingungen nur 90 Gramm pro Kubikmeter. Um eine nutzbare Energiedichte zu erreichen, ist eine effiziente Kompression des Wasserstoffs unerlässlich.

2.Effiziente Verdichtung von Wasserstoff mitMembranKompressoren

Ein bewährtes Kompressionskonzept ist der Membrankompressor. Diese Wasserstoffkompressoren verdichten effizient kleine bis mittlere Mengen Wasserstoff auf hohe und bei Bedarf sogar extrem hohe Drücke von über 900 bar. Das Membranprinzip gewährleistet eine öl- und leckagefreie Kompression bei exzellenter Produktreinheit. Membrankompressoren arbeiten optimal unter Dauerlast. Im intermittierenden Betrieb kann die Lebensdauer der Membran kürzer und der Wartungsaufwand höher sein.

3.Kolbenkompressoren zum Verdichten großer Mengen Wasserstoff

Werden große Mengen ölfreien Wasserstoffs mit weniger als 250 bar Druck benötigt, sind die tausendfach bewährten trockenlaufenden Kolbenkompressoren die Lösung. Weit über 3000 kW Antriebsleistung können effizient eingesetzt werden, um jeden Wasserstoff-Kompressionsbedarf zu decken.

Für hohe Volumenströme und hohe Drücke bietet die Kombination aus NEA-Kolbenstufen mit Membranköpfen auf einem „Hybrid“-Kompressor eine echte Wasserstoffkompressorlösung.

1.Warum Wasserstoff?(Anwendung)

Speicherung und Transport von Energie mit komprimiertem Wasserstoff

Mit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 sollen die Treibhausgasemissionen bis 2030 im Vergleich zu 1990 um 40 % reduziert werden. Um die notwendige Energiewende zu erreichen und die Sektoren Wärme, Industrie und Mobilität wetterunabhängig mit der Stromerzeugung zu koppeln, bedarf es alternativer Energieträger und Speichermethoden. Wasserstoff (H2) bietet dabei ein enormes Potenzial als Energiespeicher. Erneuerbare Energien wie Wind-, Solar- oder Wasserkraft können in Wasserstoff umgewandelt und anschließend mithilfe von Wasserstoffkompressoren gespeichert und transportiert werden. So lässt sich eine nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen mit Wohlstand und Entwicklung verbinden.

4.1Wasserstoffkompressoren an Tankstellen

Neben batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEV) sind Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) mit Wasserstoff als Kraftstoff das große Thema für die Mobilität der Zukunft. Es gibt bereits Standards, die derzeit Entladedrücke von bis zu 1.000 bar vorschreiben.

4.2Wasserstoffbetriebener Straßenverkehr

Der Schwerpunkt des wasserstoffbetriebenen Straßenverkehrs liegt auf dem Güterverkehr mit leichten und schweren Lkw sowie Sattelschleppern. Deren hoher Energiebedarf bei langer Reichweite und kurzen Betankungszeiten kann mit Batterietechnologie nicht gedeckt werden. Es gibt bereits zahlreiche Anbieter von wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen-Lkw auf dem Markt.

4.3Wasserstoff im Schienenverkehr

Im Schienenverkehr in Gebieten ohne Oberleitungsanschluss können wasserstoffbetriebene Züge Dieselfahrzeuge ersetzen. In vielen Ländern der Welt sind bereits die ersten wasserstoffbetriebenen Züge mit einer Reichweite von über 800 km und Höchstgeschwindigkeiten von 140 km/h im Einsatz.

4.4Wasserstoff für klimaneutralen und emissionsfreien Seeverkehr

Wasserstoff hält auch im klimaneutralen und emissionsfreien Seeverkehr Einzug. Erste wasserstoffbetriebene Fähren und kleinere Frachtschiffe werden derzeit intensiv getestet. Auch synthetische Kraftstoffe aus Wasserstoff und abgeschiedenem CO2 sind eine Option für den klimaneutralen Seeverkehr. Diese maßgeschneiderten Kraftstoffe könnten auch der Treibstoff für die Luftfahrt der Zukunft werden.

4.5Wasserstoff für Wärme und Industrie

Wasserstoff ist ein wichtiger Grundstoff und Reaktionspartner in chemischen, petrochemischen und anderen industriellen Prozessen.

Es kann die effiziente Sektorkopplung im Power-to-X-Ansatz in diesen Anwendungen unterstützen. Power-to-Steel beispielsweise verfolgt das Ziel, die Stahlproduktion zu „defossilisieren“. Elektrischer Strom wird für Schmelzprozesse genutzt. CO2-neutraler Wasserstoff kann im Reduktionsprozess Koks ersetzen. In Raffinerien gibt es erste Projekte, die durch Elektrolyse erzeugten Wasserstoff beispielsweise zur Entschwefelung von Kraftstoffen nutzen.

Es gibt auch kleinindustrielle Anwendungen, die vom brennstoffzellenbetriebenen Gabelstapler bis hin zu wasserstoffbetriebenen Notstromaggregaten reichen. Letztere liefern, ebenso wie die Mikrobrennstoffzellen für Häuser und andere Gebäude, Strom und Wärme und erzeugen als Abgas lediglich sauberes Wasser.