Digital Life
22.12.2016

Verbund erforscht "grüne" Herstellung von Wasserstoff

Mit Elektrolyse kann sauberer Wasserstoff produziert werden. Verbund sieht Solar- und Windkraft als ideale, saubere Energiequellen dafür.

Saubere Energiequellen wie Wasser-, Wind- oder Solarkraft sollen zukünftig verstärkt das öffentliche Stromnetz prägen. Ein klarer Nachteil dabei ist, dass sich die Produktion nicht an den Bedarf hält. Wenn besonders viel Strom produziert wird, etwa durch optimale Windbedingungen oder Sonneneinstrahlung, quillt das Stromnetz quasi über. Die Energie muss auf eine alternative sinnvolle Weise verwendet und gespeichert werden. Der Energieversorger Verbund erforscht Möglichkeiten zur Energiespeicherung.

Elektrolyse

Überschüssiger Strom kann zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden. Wasserstoff wird in vielen Industriebetrieben dringend benötigt, etwa für die Herstellung von Ammoniak (benötigt etwa für Düngemittel), zur Kühlung oder für die Metallverarbeitung. Heute wird Wasserstoff meist mittels Dampfreformierung hergestellt. Als Rohstoff dient Erdgas. Das Verfahren wird aufgrund seiner vergleichsweise niedrigen Kosten geschätzt, neben Wasserstoff wird dabei allerdings auch Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid erzeugt.

Die Gewinnung von Wasserstoff durch Elektrolyse ist dagegen umweltfreundlich, aber teuer. Wasser wird dabei durch Zuführung von Strom in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. "Wenn es schon überschüssigen Strom gibt, warum sollte man ihn nicht zur Wasserstoffherstellung verwenden?", lautet die Überlegung, wie Eva Plunger von Verbund Solutions erklärt. Im Verbund-Tochterunternehmen werden derzeit die Produktion und die Verwendung von "grünem Wasserstoff" untersucht.

Verteilung und Verwendung

"Man könnte Elektrolyse gleich neben einem Windrad durchführen. Das Problem ist nur: Dort braucht man keinen Wasserstoff", schildert Plunger eines ihrer Forschungsthemen. Dank der in Österreich gut funktionierenden Stromkennzeichnung, könnte man Strom aus nachhaltiger Erzeugung, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird, an jeder beliebigen Stelle in der Elektrolyse einsetzen.

Ein weiteres Problem ist die Verwendung und Verteilung des produzierten Wasserstoffs. Das Gas könnte nach der Elektrolyse etwa in Flaschen abgefüllt und zu verschiedenen Kunden transportiert werden. Alternativ könnte der Abnehmer auch gleich die Produktion übernehmen. Auch die Einspeisung in das Erdgasnetz wäre eine Option. Das Erdgas in den Pipelines würde dadurch quasi verdünnt werden. Im Zuge dessen würde der Wasserstoff allerdings etwas von seinem "grünen" Image einbüßen.

Energiespeicher

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit wäre die Lagerung in Tanks als Energiespeicher. Bei Bedarf könnte der Wasserstoff in Brennstoffzellen geleitet werden, um Strom zu produzieren. "Die bevorzugte Variante ist aber die Verwendung in Industrieprozessen", meint Plunger. Die Energiespeicherung kann im gebirgigen Österreich durch Pumpspeicherkraftwerke gut abgedeckt werden.

Bei einem Pumpspeicherkraftwerk wird Wasser bei Stromüberkapazität in ein höher gelegenes Reservoir gepumpt, um es bei Strombedarf wieder über eine Turbine abzulassen. Verbund hat erst im Oktober 2016 ein neues Pumpspeicherkraftwerk eröffnet. "Reißeck II" verbindet die bisher getrennten Wasserkraftwerke Reißeck und Malta und nutzt gleich mehrere Stauseen.

Forschungsprojekte

Das Thema Wasserstoff erforscht Verbund in verschiedenen Forschungsprojekten. Gemeinsam mit dem Energieinstitut an der Johannes-Kepler-Universität Linz und dem Hydrogen Center Austria (Hycenta) der Technischen Universität Graz wird etwa das Projekt Vorzeigeregion Wasserstoff durchgeführt, das vom Klima- und Energiefonds unterstützt wird. Im Rahmen eines Projekts zur Gaserzeugung mittels Solar- und Windkraft arbeitet Verbund mit dem Wiener Unternehmen RAG zusammen.

Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und Verbund.