Brennstoffzelle & Wasserstoff » Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Elektromobilität NRW

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Hyer Clean Energy Partnership

Information

Wasserstoffspeicher, Distribution, Tankstellen

Zur Speicherung großer Mengen von Wasserstoff unter Druck (ab 50 bar) eigenen sich insbesondere Salzkavernen, Röhrenspeicher oder auch stehende Druckgasbehälter – bei abnehmender Mengenanforderung und zunehmender Dezentralität. Salzkavernen werden neben Porenspeichern in großem Stil zur Erdgasspeicherung eingesetzt. Ende 2012 waren in Deutschland Kavernenspeicher mit einem Gesamt-Arbeitsgasvolumen von 10,6 Mrd. Nm3 in Betrieb – davon 3,8 in NRW. In Teeside, UK, sowie in Texas, US, werden seit langem schon Salzkavernen auch zur Speicherung von Wasserstoff eingesetzt. Röhrenspeicher bestehen aus Pipelinerohren großen Durchmessers, die in geringen Tiefen in ebenem Gelände eingegraben werden und an der Oberfläche eine Begrünung oder gar eine landwirtschaftliche Nutzung erlauben. Sie werden zumeist von lokalen Versorgern angelegt um Erdgas-Nachfrageschwankungen auszugleichen, sind aber in räumlicher Nähe zu Untertage-Großspeichern nicht wirtschaftlich betreibbar.

Die Distribution kann mit Druckgastrailern, Flüssiggastrailern oder Pipelines erfolgen. Heute werden über Pipelines bereits große Mengen an Wasserstoff transportiert; angeschlossen sind hieran jedoch nur Erzeuger und Verbraucher im groß-industriellen Maßstab. So existiert in NRW eine 240 km lange Wasserstoffpipeline, die Reformer, Raffinerien und Chemiebetriebe verbindet. Die übliche Distributionsform für mittlere Mengen ist der Druckgastrailer. Zumeist arbeiten diese bei 200 bar seltener bei 300. Einige Gaselieferanten haben jüngst Trailer mit einem Druckniveau von 500 bar entwickelt, um die Transportkapazität pro Trailer zu erhöhen. Ander Hersteller ziehen nach. Die Transportmenge wird damit von gut 500 kg auf etwa 1100 kg erhöht.

Wasserstoffverflüssigung bietet eine noch höhere Energiedichte; ein entsprechender Trailer kann etwa 4 t an Wasserstoff transportieren. Der energetische und technische Aufwand der Wasserstoff-Verflüssigung lohnt sich nur bei großen Transportentfernungen und dort, wo explizit Bedarf an flüssigem Wasserstoff besteht. Die Nutzung von Flüssigwasserstoff an Tankstellen erlaubt es aber, einen Teil der für die Verflüssigung aufgewendeten Energie an der Tankstelle wieder einzusparen. Die Technikauswahl erfordert eine Einzelfallbetrachtung.

An Tankstellen wird Wasserstoff zumeist mit 350 oder/und mit 700 bar angeboten. Pkw-Hersteller favorisieren seit einigen Jahren die 700 bar Technik, da man die Wasserstofftechnik vorerst in existente Serienfahrzeuge integrieren will und da der höhere Druck bei begrenztem Raumangebot Fahrzeuge größer Reichweiten ermöglicht. Ein Hersteller setzt auf Flüssigwasserstoff im Drucktank. Der erste kommerziell erhältliche BZ-Pkw hat bereits eine Reichweite von knapp 600 km. Bis zu 800 km Reichweite werden von Fahrzeugherstellern heute angestrebt. Aus Sicherheitsgründen ist die Betankung von 700 bar Pkw an 350 bar Zapfsäulen nicht möglich. Die 350 bar Technik wird von Stadtbussen und Lager-Fahrzeugen verwendet. Beide haben eine geringere Reichweitenanforderung, und Stadtbusse bieten zudem genügend Platz zur Integration von Tanks. Hier zählen das etwas niedrigere spezifische Gewicht des 350 bar Tanksystems und der niedrigere technische Aufwand.

In Deutschland sind bis Ende 2016 40 Pkw-Tankstellen mit 700bar Technik in Betrieb. Die Errichtung 60 weiterer Tankstellen ist bis Anfang 2018 vorgesehen. Bis 2023 sollen es nach Plänen der privatwirtschaftlichen H2-Mobility Initiative 400 werden. Damit wäre dann jeder Ort in Deutschland erreichbar. Auch im benachbarten Ausland und von Seiten der EU-Kommission gibt es Bestrebungen zum Infrastrukturaufbau.

Zur aktuellen Übersicht der Wasserstofftankstellen:

Stefan Garche
Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Elektromobilität NRW
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0211 8664223
garche@energieagentur.nrw

Dr. Frank Koch
Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff, Elektromobilität NRW
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0209 1672816
koch@energieagentur.nrw

Dr.-Ing. Michael Weber
Kompetenzzentrum Systemtransformation
Netzwerk Brennstoffzelle Wasserstoff, Elektromobilität NRW

EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0211 86642245
weber@energieagentur.nrw

Sie erreichen die EnergieAgentur.NRW außerdem werktags von 8 bis 18 Uhr über die Hotline unter 0211 - 8371930.