Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) will ein riesiges Wasserstoffkraftwerk errichten. Im Rahmen des Projekts Horizon baut der Projektierer ZEAG Energie aus Heilbronn am DLR-Standort im benachbarten Lampoldshausen einen Polymer-Membran-Elektrolyseur mit einer Leistung von einem Megawatt. In diesem zentralen Baustein der gesamten Anlage wird Wasser mittels Strom aus Windkraftanlagen in seine Elemente aufgespalten. Dazu umspült das Wasser eine Anode aus metallischem oder oxidiertem Edelmetallen. Dieses dient als Katalysator für die Zersetzung des Wassers, das durch den Stromfluss zwischen Kathode und Anode am Laufen gehalten wird. Bei der Zersetzung entsteht Sauerstoff, der auf der Anodenseite abgeführt wird, freie Elektronen und positiv geladene Wasserstoffionen. Letztere diffundieren durch einen Polymermembran auf die Kathodenseite, wo sie sich mit den Elektronen zu elementarem Wasserstoff kombinieren.
Versorgung des Standorts mit Wasserstoff
Diesen Wasserstoff speichern die Forscher des DLR zunächst zwischen und verbrennen ihn wiederum in einem Blockheizkraftwerk, das komplett mit Wasserstoff laufen kann. Dieses BHKW wird eine Leistung von 1,4 Megawatt haben. Mit dem intelligent abgestimmten Anlagendesign will das DLR seinen Standort Lampoldshausen komplett mit Wasserstoff versorgen – sowohl strom- als auch wärmeseitig. Auf diese Weise gelingt den Forschern eine komplette Versorgung mit erneuerbaren Energien, auch wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint.
Umfangreiche Wasserstoffforschung aufgebaut
Die Wissenschaftler konzentrieren sich dabei auf Wasserstoff statt elektrochemischen Speichern, nicht nur weil das Gas als Langzeitspeicher taugt und als Energieträger vergleichsweise einfach gespeichert werden kann. Vielmehr soll der Wasserstoff am Standort auch noch anderweitig verwendet werden. Das DLR will ihn nicht nur in Fahrzeugen mit Brennstoffzellen nutzen. In Lampoldshausen betreibt das DLR auch sein Forschungszentrum für Raketenantriebe, in denen der Wasserstoff verbrannt wird. Doch auch über die Raketenforschung hinaus wird die Wasserstoffanlage weiteren Forschungen dienen. So werden die Wissenschaftler nicht nur das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten der Anlage im industriellen Maßstab testen, sondern auch probieren, wie solche System in das Stromnetz eingebunden werden können. Die Anlage ist schließlich nicht nur grundlastfähig, sondern kann auch den Lastausgleich im Stromnetz übernehmen, indem bei fehlenden Lasten der Elektrolyseur angeworfen wird und wenn die Stromnachfrage steigt, das BHKW Energie ins Netz einspeisen kann. (Sven Ullrich)
