Unterstützung bei der Produktion und Lagerung von grünem Wasserstoff

Kleines Molekül, große Auswirkungen: Wie Everfuel den Weg für die Produktion von grünem Wasserstoff ebnet

Wasserstoff ist die nächste große Herausforderung im Bereich der erneuerbaren Energien. Es ist im Überfluss vorhanden, einfach zu fördern und produziert als Kraftstoff keine CO₂-Emissionen. Für eine Welt, die sich mit den Folgen des Klimawandels konfrontiert sieht, birgt es ein extremes Potenzial als saubere, effiziente Energiequelle.

Bisher gab es einige Faktoren, die die verbreitete Nutzung von Wasserstoff verhinderten:

1. Die Eingrenzung der extrem kleinen Moleküle unter Druck birgt einige Herausforderungen
2. Meist wurden fossile Brennstoffe für die Wasserstoffproduktion genutzt, wodurch die Vorteile von Wasserstoff in den Hintergrund gedrängt wurden
3. Die Infrastruktur für die Komprimierung von Wasserstoff und die Nutzung als Kraftstoff für das Transportwesen existierte bisher nicht

Heute wird diesen drei Hindernissen jedoch der Kampf angesagt. Ein innovatives Unternehmen mit Sitz in Dänemark führt diese Bemühungen an vorderster Front mit an.

Everfuel hat es sich mit der Unterstützung von Swagelok Denmark und vielen weiteren zum Ziel gesetzt, diese Herausforderungen zu überwinden und „dem Wasserstoff den Weg zu ebnen“, wie Jacob Krogsgard, CEO von Everfuel, es ausdrückt. „Everfuels Mission ist tatsächlich ziemlich weit gefasst. Wir möchten erneuerbare Energien fördern und fossile Brennstoffe im Grunde abschaffen. Unser Plan zur Umsetzung dieses Ziels umfasst die Produktion von grünem Wasserstoff, um fossile Brennstoffe in industriellen Prozessen zu ersetzen und ihn an Wasserstofffahrzeugflotten zu verteilen“, sagt er.

HySynergy – PtX-Projekt für die Wasserstoffproduktion und -lagerung

Das HySynergy-Projekt ist Everfuels Aushängeschild für dieses Vorhaben: eine 20 MW PtX-Anlage (Power-to-X) für die Produktion und Lagerung von grünem Wasserstoff in großem Maßstab. Anders als viele Wasserstoffanlagen, deren Betrieb auf fossilen Brennstoffen basiert bzw. die für die Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden, soll HySynergy vollkommen ohne fossile Energieträger auskommen und nur von Wind- und Solarenergie betrieben werden. Das Ziel ist eine emissionsfreie Anlage für die Produktion eines emissionsfreien Brennstoffs.

„Hier geht es nicht nur darum, einen Elektrolyseur mit 20 Megawatt zu bauen“, so Krogsgard. „Das ist selbstverständlich Bestandteil von Phase I, doch darüber hinaus möchten wir zudem zeigen, dass diese Art Anlagen nachhaltig sein können – sowohl im Kontext grüner Energie als auch aus wirtschaftlicher Sicht.“

„Wir möchten deutlich machen, dass Wasserstoff ausschließlich mithilfe erneuerbarer Energien erzeugt werden und anschließend für den künftigen Gebrauch gespeichert werden kann“, ergänzt Krogsgard. „So können wir den Wind von gestern in den Kraftstoff von heute verwandeln. Und wenn wir genug Lagerkapazitäten haben, können wir morgen sogar die Windenergie vom Januar in Kraftstoff umwandeln und diesen im April verteilen. Das ist eine einzigartige Eigenschaft von Wasserstoff und kann nicht mit anderen erneuerbaren Energien erreicht werden.“

„Und zu guter Letzt“, fährt er fort, „entsteht bei der Verbrennung von Wasserstoff in Brennstoffzellen reines Wasser, was wiederum für die Herstellung von noch mehr Wasserstoff verwendet werden kann. Wir können also den Wasserstoff vertreiben, das Abfallprodukt aus der Nutzung dieses Wasserstoffs verwenden, um mehr herzustellen und genauso wie die Abwärme und den Sauerstoff der Anlage auffangen und wieder verkaufen. Ein weiteres Argument, gerade für komprimierten Wasserstoff, ist die hohe Energiedichte – Alternativen wie Batterien können hier nicht mithalten. Spätestens hiermit sollte auch der letzte Zweifel am Potenzial dieses Energieträgers aus dem Weg geräumt sein.“

Lagerung und Komprimierung von Wasserstoff

Ein wichtiger Bestandteil des Erfolgs von Wasserstoff – und des Erfolgs der HySynergy PtX-Anlage – basiert auf der Komprimierung und Lagerung des hochentzündlichen Stoffs in einer leckagefreien Umgebung.

„Egal wie man sehr man versucht Wasserstoff im Zaum zu halten, es möchte am liebsten ausbüxen“, so Jesper Skovning, Regional Field Engineer bei Swagelok Denmark. „Und dann gibt es da auch noch das Problem der Wasserstoffversprödung. Vor allem Werkstoffe aus hartem Stahl werden von den Wasserstoffmolekülen angegriffen, was zu Rissen und letztendlich zu Materialversagen führt. Hier zeigen sich die Vorteile der Swagelok Komponenten wie Verschraubungen der Serie FK, die diesen Herausforderungen gewachsen sind. Die FK-Verschraubungen sind für Wasserstoff-Services ausgelegt und haben einen höheren Nickelanteil sowie speziell angefertigte Kugelhähne und Nadelventile“, ergänzt der Field Engineer. Für Verbindungen für mittlere bis hohe Drücke sind die Verschraubungen der Serie FK einfacher zu installieren als herkömmliche Konus-/Gewindeverschraubungen. So kann wertvolle Arbeitszeit eingespart und die Betriebseffizienz erhöht werden – wichtige Faktoren für jede Anlage, insbesondere aber für solche, die speziell auf Effizienzsteigerung ausgelegt sind.

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Swagelok Denmark arbeitet seit Beginn des Projekts mit Everfuel zusammen und unterstützt das Unternehmen mit seiner technischen Expertise bei der Auslegung von Systemen sowie mit kundenspezifischen Auslegungs- und Installationslösungen, wie zum Beispiel Probenahmepanels.

„Den Anfang dieses Projekts machte ein leeres Blatt Papier“, sagt Jesper Veilstrup, Project Manager bei Everfuel. „Nach und nach fügte sich alles zusammen und Peter und seine Kollegen von Swagelok Denmark haben uns tatkräftig dabei unterstützt. Sie verfügen über die geballte Expertise und Erfahrung die Swagelok in 75 Jahren des Transports und der Lagerung von kleinmolekularen Flüssigkeiten und Gasen unter Druck angesammelt hat und wissen, welche Produkte für bestimmte Drücke, vor allem im Zusammenhang mit Wasserstoff, am besten geeignet sind. In diesen Bereichen waren wir längst nicht so bewandert wie die Experten von Swagelok Denmark, weshalb wir uns gerne in ihre fähigen Hände begeben haben.“

Laut Veilstrup war diese enge Zusammenarbeit der Schlüssel zum Erfolg. „Swagelok Denmark verfügt über ein sehr engagiertes Team mit einer professionellen Herangehensweise. Das zu spüren war wirklich toll und wir haben auch von Beginn an sehr gutes Feedback bekommen. Die Kommunikation lief reibungslos und wir kommen alle sehr gut miteinander aus. Ich denke, wir haben damit eine sehr gute Basis für künftige gemeinsame Projekte.“

Das ist umso wichtiger, da dieses Projekt noch immer in der Anfangsphase steckt. Mit dem Abschluss der Phase II im Jahr 2025 wird das HySynergy PtX-Projekt dazu beitragen CO₂-Emissionen zu reduzieren – genau genommen um 11 % der CO₂-Emissionen des Straßenverkehrs von Dänemark. 2030 soll Phase III abgeschlossen und Dänemarks ökologischer Fußabdruck weiter verringert werden: Die Anlage soll einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung des Klimaziels leisten und die CO₂-Emissionen um bis zu 70 % senken.

„Es ist offensichtlich, dass wir aktiv werden und den Wandel hin zur grünen Energie vorantreiben müssen“, so Skovning. „Die Wasserstoffproduktion kann hierbei eine große Rolle spielen. Ich bin stolz, Teil eines solchen Projekts zu sein und der Welt zu zeigen, dass wir es schaffen können. Das ist ein großartiger Fortschritt und ein großer Schritt in die richtige Richtung.“

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