Wasserstoffwirtschaft unerlässlich für Dekarbonisierungsbemühungen

Kompression ist entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette erforderlich. Illustration: EFRC

Die Wasserstoffwirtschaft ist keine Hirngespinst einer fernen, utopischen Zukunft, sondern zunehmend Realität, so ein Expertengremium in einem kürzlich abgehaltenen Webinar. Infolgedessen verzeichnet die Kompressorenindustrie in den letzten Monaten einen deutlichen Anstieg der Bestellungen für Wasserstoffkompressoren.

„Die Wasserstoffwirtschaft ist keine Zukunftsmusik mehr. Wir erleben sie in diesem Moment“, sagte Lennert Buijs, Projektmanager bei TNO, auf einem kürzlich vom Europäischen Forum für Kolbenkompressoren organisierten Webinar.

Die EFRC veröffentlichte kürzlich ein Weißbuch mit dem Titel „ Wasserstoffkompression: Stärkung der Wasserstoffwirtschaft “, um das Wachstum der Wasserstoffkompression in Europa zu erörtern. In einem kürzlich abgehaltenen Webinar wurden die wichtigsten Inhalte dieses Papiers vorgestellt.

Das Papier des EFRC bot einen Überblick über die Vor- und Nachteile verschiedener Kompressionssysteme für die Wasserstoffwirtschaft. Die Organisation hob die bestehende Wasserstoffkompressionstechnologie und die Entwicklungen in Europa hervor, die den Übergang zu einer grünen Wasserstoffwirtschaft unterstützen.

Das Whitepaper und das Seminar erläuterten die verschiedenen Kompressortypen für die Wasserstoffkompression sowie deren jeweilige Vor- und Nachteile. Die Wertschöpfungskette für Wasserstoff lässt sich in drei Bereiche unterteilen: Wasserstoffproduktion, Transport und Speicherung sowie Endverbrauch. In jedem Bereich der Wertschöpfungskette ist Kompression erforderlich.

Unterirdische Lagerung

Nach der Herstellung wird der Wasserstoff komprimiert und in ein Transportsystem eingespeist. Er kann in eine Pipeline geleitet werden, was ebenfalls eine Kompression erfordert, um die Moleküle an einen anderen Ort zu transportieren. Alternativ kann er auch per Anhänger transportiert werden, wobei auch hier eine Kompression notwendig ist – und zwar in der Regel bei noch höheren Drücken als in Pipelines.

Die Branche benötigt Kompressionsgas zur Speicherung in Tanks oder unterirdischen Gasspeichern. In beiden Fällen kann die Speicherung die schwankende Wasserstoffproduktion und den -verbrauch ausgleichen, heißt es in dem Artikel.

Der Wasserstoffverbrauch, das dritte Glied der Wertschöpfungskette, kann je nach Anwendung eine Kompression erfordern, die spezifischen Kriterien entspricht. Wasserstoff kann zur Stromerzeugung, als Rohstoff oder als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet werden.

Europa treibt zahlreiche Wasserstoffprojekte voran, die die Abhängigkeit von Kohlenwasserstoffen verringern sollen. „Wir sehen derzeit viele Projekte in der Entwicklungsphase“, sagte René Peters, einer der Referenten des kürzlich stattgefundenen Webinars.

Die Europäische Union misst Wasserstoff und Strom in ihrem zukünftigen Energiesystem im Rahmen ihres Green Deals eine bedeutende Rolle bei. In den Niederlanden beispielsweise gebe es rund 160 Projekte, die bis 2030 letztendlich 12 GW grünen Wasserstoff produzieren sollen, sagte er.

Europa wird zudem Kompressionsanlagen für die wachsende Zahl von Wasserstofftankstellen benötigen, die hochreinen Wasserstoff mit einem Druck von 350 bis 700 bar für Pkw und Lkw bereitstellen müssen. In Deutschland gibt es bereits 93 Tankstellen, weitere 50 sind im Bau. Auch in den Niederlanden, Belgien, Dänemark, Norwegen und der Schweiz wächst die Zahl der Wasserstofftankstellen.

„Wir beobachten einen starken Ausbau des Wasserstofftankstellennetzes in Europa“, sagte Buijs. „Die Versorgung Nordwesteuropas mit Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen und schweren Lkw schreitet rasant voran.“

Einige Betreiber von Midstream-Anlagen versuchen, Salzkavernen und erschöpfte Gasfelder für die großflächige Speicherung von Wasserstoff zu nutzen. In Salzkavernen könnten bis zu 250 GW Wasserstoff gespeichert werden. „Speicherung ist entscheidend für die Sicherung des Marktes. Kavernen sind notwendig, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten“, sagte er.

F&E-Trends

Das EFRC hat festgestellt, dass viele OEMs massiv in Forschung und Entwicklung für Wasserstoffanwendungen investieren. So besteht beispielsweise der Trend, den Auslassdruck zu erhöhen, insbesondere bei den für reinen Wasserstoff benötigten, nicht geschmierten Kompressoren.

Ein weiterer Forschungstrend betrifft die Zuverlässigkeit nach wiederholten Starts und Stopps. Hersteller arbeiten daran, die Zuverlässigkeit von Maschinen zu verbessern, die nicht konstant betrieben werden. Wasserstofftankstellen sind ein Paradebeispiel: Hier läuft ein Kompressor während des Betankungsvorgangs und schaltet sich nach dem Volltanken wieder ab.