Mit Solarkraft im grossen Stil Wasserstoff produzieren
Wasserstoff und seine Derivate Ammoniak und Methanol eignen sich als Energieträger für den Einsatz in der Industrie und dem Transportwesen oder als Speichermedium. Die Forschungen werden nun auf Länder ausgeweitet, in denen ideale Bedingungen herrschen für den Betrieb von Solaranlagen. Eine zu Forschungszwecken geplante Pilotanlage in Namibia soll Antworten liefern, wie beide Technologien optimal aufeinander abgestimmt werden können.
Quelle: Cleanergy
Illustration der geplanten Cleanergy-Pilotanlage unweit der Hafenstadt Walvis Bay in Namibia.
Die Energiewende bietet für Wasserstoff grosse Chancen. Die Technik kann ihre Vorteile insbesondere bei Anwendungen in Sektoren auspielen, die schwer elektrifizierbar sind oder einen hohen Strombedarf haben. Häufig wird dieser noch durch die Verstromung von Kohle oder anderen fosilen Energieträgern gedeckt.
Wasserstoff eignet sich bei Hochtemperaturprozessen verschiedener Industriezweige und in der energieintensiven Mobilität, weil hohe Anforderung an die Energiedichten bestehen. Zudem können Wasserstoff und seine Folgeprodukte als Speichermedien für erneuerbare Energiequellen die saisonale und ortsunabhängige Energiespeicherung ermöglichen, wie der Energiekonzern Axpo in einer Studie über das Potenzial von Wasserstoff schreibt.
Bedarf von 75'000 Tonnen in der Schweiz
Damit der Energieträger möglichst rasche Verbreitung findet, ist auch wirtschaftlichen Aspekten Rechnung zu tragen. Bei niedriger Auslastung von Produktionsanlagen für Wasserstoff fallen hohe Fixkosten ins Gewicht, während bei hoher Auslastung vor allem die Stromkosten zu Buche schlagen. Die Axpo geht in ihrer Analyse davon aus, dass sich je nach Anlagegrösse und -typ ein theoretisches Optimum ab einer Auslastung von etwa 85 Prozent ergibt. Ein Dauerthema bei Diskussionen in Fachkreisen im Zusammenhang mit der Nutzung von Wasserstoff ist die Wirtschaftlichkeit der Rückverstromung.
Modelle mit Langfristhorizont bis 2050 gehen für die Schweiz von einem jährlichen Bedarf von etwa 75'000 Tonnen reinem Wasserstoff aus, aufgeteilt auf inländische Produktion und Importe. Die Forschung wird daher auch auf Länder ausgeweitet, die ideale Bedingungen für die Produktion von Wasserstoff bieten. Dies ist beispielsweise in Namibia der Fall.
Pilotanlage produziert für lokale Abnehmer
Die Lage des Landes bietet ideale Bedingungen für die Produktion von grünem Wasserstoff. Um den wachsenden Bedarf an erneuerbaren Energieträgern in Europa zu decken, kooperiert die deutsche Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) daher mit Forschungsinstitutionen in Namibia.
Das Forschungsprojekt wird in der Nähe von Walvis Bay realisiert. Die 5-Megawatt-Pilotanlage soll pro Jahr rund 200 Tonnen grünen Wasserstoff liefern, der lokalen Abnehmern wie Hafenbetreibern, Bergbauunternehmen und dem Strassen- und Schienenverkehr zur Verfügung stehen soll. In nur zehn Monaten soll die Anlage fertiggestellt sein.
Testfeld für Produktion mit Grossanlagen
Das Namibia Green Hydrogen Institute der University of Namibia und die Bundesanstalt sind Forschungspartner von Cleanergy Solutions Namibia, einem Joint Venture des namibischen Unternehmens «Ohlthaver and List Group» und dem belgischen Cleantech-Unternehmen «Cmb.Tech».
Die Pilotanlage gilt als Testfeld für die Wasserstoffproduktion und -handhabung sowie für die damit verbundenen Komponenten und die Infrastruktur. Hauptziel der Forschung ist laut einer Mitteilung die Materialkompatibilität. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, möglichen Schäden in Produktionsanlagen vorzubeugen und Risiken zu reduzieren. Die Pilotanlage soll die Grundlage bieten für die Planung und den Bau von Grossanlagen für die Wasserstoffproduktion oder den Derivaten davon.
Geeignete Werkstoffe finden
Das gemeinsame Forschungsprogramm dient gemäss Thomas Böllinghaus, Leiter der Abteilung Komponentensicherheit der Bundesanstalt, auch der Suche nach innovativen Werkstoffen für geschweisste Transportleitungen, Rohrleitungssysteme und Speichertanks. Das Forschungsprogramm sei sorgfältig konzipiert, damit beide Länder davon profitieren könnten und das Vertrauen in die grüne Wasserstoffindustrie Namibias gestärkt werden könne. Das Engagement solle auch zum wirtschaftlichen Wandel und zur Industrialisierung Namibias beitragen. Das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit einer Million und die Cleanergy Solutions Namibia mit zehn Millionen Euro. (mgt/sts)
