Das Projekt wird vom Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und geothermische Systeme in Zittau durchgeführt. Es ist Teil des Forschungsprojekts IntegrH2ate, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Kooperationspartner ist die Linde GmbH. Auf dem Gelände der Stadtwerke Zittau wird eine Versuchsanlage aufgebaut, um zu untersuchen, wie man aus der Wasserstofferzeugung im großen Maßstab Wärme auskoppeln kann.
Abwärme für Wärmeversorgung
Das System des englischen Elektrolyseur-Herstellers IMI mit dem Namen Vivo wird aktuell in Größen von ein bis fünf Megawatt produziert. Die Abwärme aus der PEM-Elektrolyse wird mit einer Hochtemperatur-Wärmepumpe übertragen. Diese wird in das Fernwärmenetz der Stadtwerke Zittau eingespeist. So kann man besser untersuchen, ob sich die Technologie lohnt. „Fernwärme ist ein aussichtsreicher Kandidat für die Zukunft der Wärmeversorgung in Deutschland, denn die Regierung strebt den Anschluss von jährlich mehr als 100.000 Wohnungen an. Wasserstoff bietet einen vielversprechenden Weg, um dieses Ziel zu erreichen“, sagt Roby Buyung, Präsident der Prozessautomatisierung bei IMI.
Der Elektrolyseur findet in einem Containerraum von rund zwölf Meter Länge und 2,5 Meter Breite Platz und wird über eine neue Trafostation mit Strom versorgt. Die Wärmepumpe mit einer maximalen Leistung von 105 Kilowatt (thermisch) bekommt zusammen mit Pufferspeicher, Pumpen und Regelungstechnik eine 5 mal 5 Meter große Standfläche in einer bestehenden Halle und wird über einen Wasserkreislauf an den Elektrolyseur angebunden. Die Abwärme aus dem Forschungsbetrieb des Elektrolyseurs geht über die Wärmepumpe in das städtische Fernwärmenetz.
Karte zeigt konkrete Entwicklungen der deutschen Wasserstoffwirtschaft
Kopplung von Elektrolyseur und Wärmepumpe
Das Projekt „IntegrH2te“ untersucht die Kopplung von PEM-Elektrolyse, Wärmepumpe und Wärmenetz. Die Abwärme aus der Elektrolyse soll durch die Wärmepumpe so aufgewertet werden, dass sie als Fernwärme in das Versorgungsnetz der Stadt eingespeist werden kann. Auch der Sauerstoff aus der Elektrolyse ist bei entsprechender Reinheit ein begehrtes Handelsgut. Die genehmigte Versuchsanlage dient in erster Linie der Betriebsoptimierung des Anlagenkonzepts und der effizienten Kopplung von Elektrolyseur und Wärmepumpe im strom-, wärme- oder wasserstoffgeführten Betrieb. Je nachdem, ob die Nutzung von grünem Überschussstrom, die Einsparung fossiler Energieträger oder die optimale Wasserstofferzeugung im Vordergrund stehen, ändern sich Betriebsweise und Betriebsparameter. Mit der Anlage in Zittau testet das Projektteam die in den letzten Jahren entwickelten Konzepte in der Praxis.
