Energieautarkie mit Wasserstoff

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27. November 2022

Energieautarkie mit Wasserstoff

Die Dekarbonisierung der Energieversorgung ist von essenzieller Bedeutung fĂŒr das Erreichen der Klimaschutzziele. Nicht zuletzt durch die aktuelle Gasversorgungskrise, ausgelöst durch den Ukraine-Konflikt, ist das Thema Gas- und WĂ€rmeversorgung in den Fokus der breiten Öffentlichkeit gerĂŒckt. Kurzfristig werden Maßnahmen zur Energieeinsparung auf allen Ebenen und insbesondere auch fĂŒr Haushalts- und Gewerbekunden diskutiert. Aber auch strukturelle Änderungen, welche im Rahmen einer WĂ€rmewende hin zu einer klimaneutralen GebĂ€udeenergieversorgung erforderlich sind, stehen im Fokus der aktuellen Debatte.

In diesem Zusammenhang wird insbesondere die WĂ€rmepumpe als SchlĂŒsseltechnologie fĂŒr die klimaneutrale RaumwĂ€rmeversorgung gesehen. Allerdings wird in dieser Diskussion auch immer wieder grĂŒner Wasserstoff als Lösungsmöglichkeit ins Spiel gebracht.

Neben der klassischen leitungsgebundenen Versorgung, wie sie bislang bei Erdgas der Fall ist, sind in den letzten Jahren zahlreiche Pilotprojekte realisiert worden, in denen eine dezentrale Wasserstoffproduktion und -verwendung zur WĂ€rme- und Stromerzeugung stattfindet. Zentraler Treiber fĂŒr diese Projekte ist der Wunsch nach einer ganzjĂ€hrigen, autarken Energieversorgung aus lokalen erneuerbaren Energiequellen. Wegen der aktuell zu beobachtenden Explosion der Energiepreise fĂŒr Strom, Erdgas und WĂ€rme erhĂ€lt das Thema eine zusĂ€tzliche Brisanz.

Ziel des vorliegenden Artikels ist es daher, einen Überblick ĂŒber bisher realisierte Beispielprojekte zu geben sowie die aktuelle Anbietersituation fĂŒr autarke, wasserstoffbasierte GebĂ€udeenergiesysteme zu beleuchten. Aufgrund der dynamischen Entwicklung in beiden Bereichen erhebt diese Übersicht keinen Anspruch auf VollstĂ€ndigkeit.

Definition: Energieautarkie

Unter Energieautarkie wird die vollstĂ€ndige UnabhĂ€ngigkeit von einer externen, oftmals leitungsgebundenen Energieversorgungsinfrastruktur (z. B. Strom, Gas, WĂ€rme) verstanden. Jeglicher Energiebedarf wird lokal (innerhalb der betrachteten Bilanzgrenze; z. B. GebĂ€ude) erzeugt, gespeichert und verbraucht, wobei eine Überschusseinspeisung von erzeugtem Strom und WĂ€rme in eine externe Versorgungsinfrastruktur möglich ist. Bei einem stromautarken System wird lediglich der Strombedarf durch die lokale Erzeugung gedeckt. Eine Netzeinspeisung ist in diesem Fall möglich. Teilautarke Versorgungssysteme erreichen oftmals einen hohen Autarkiegrad, ohne vollstĂ€ndig unabhĂ€ngig von einer externen Versorgungsinfrastruktur zu sein.

ProjektĂŒbersicht

Tabelle 1 zeigt eine Auswahl deutscher Projekte, in denen lokal erzeugter Wasserstoff zur Energiespeicherung und GebĂ€udeenergieversorgung eingesetzt wird. Neben dem erreichten Autarkiegrad unterscheiden sich die Projekte in der Umsetzung und Integration der Wasserstofftechnologien. Einerseits wurden fertige Systemlösungen integriert, die Wasserstofferzeugung, -speicherung und -verwendung in einem Standardprodukt anbieten. Auf diese Systeme wird spĂ€ter genauer eingegangen (s. Tab. 3). Andererseits ist eine individuelle, projektspezifische Auslegung anzutreffen, wo Elektrolyseure, Brennstoffzellen, Speicher und weitere Komponenten von verschiedenen Herstellern und Anbietern durch einen Systemintegrator zu einer Gesamtlösung kombiniert werden. Des Weiteren wird eine Abgrenzung hinsichtlich des Umfangs beziehungsweise der GrĂ¶ĂŸe der Projekte vorgenommen. Somit lassen sich diese in WohnhĂ€user, Gewerbebetriebe und Quartiere einteilen.

Quellenangabe:
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