Fraunhofer-Institute bauen Speicher für Wasserstoff

Containerlösung für Quartiersstrom entwickelt

Die Anlage ist in einem Standard-Container untergebracht. © Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB

An einem Container zum Speichern großer Mengen Strom baut das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen. Trägermedium ist Wasserstoff, der an ein Thermoöl gebunden ist.

Der Container beinhaltet einen Elektrolyseur und eine Brennstoffzelle. Im Elektrolyseur wird Wasser mit dem Photovoltaikstrom vor Ort in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. Mittels Katalyse verbindet sich der Wasserstoff dann mit dem Thermoöl LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier). LOHC kann den Wasserstoff kompakt über längere Zeiträume speichern und - ebenfalls über Katalyse - wieder ausspeichern. Bei Bedarf wird er dann in einer Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt.

Die Brennstoffzelle beruht auf der Niedertemperatur-PEM-Technologie (PEM: Proton Exchange Membrane). Damit kann sie innerhalb weniger Minuten aus dem ausgeschalteten Zustand heraus in den Betriebszustand springen. Mit ihrer Leistung von 25 Kilowatt ist sie schon zu groß für Ein- oder Mehrfamilienhäuser. "Das Energiespeichersystem auf LOHC-Basis ist eher für größere Gebäudekomplexe und Quartiere geeignet", sagt Johannes Geiling vom IISB, der die Verfahrenstechnik im Container entwickelt hat.

Das LOHC wird im Prozess nicht verbraucht, sondern kann verlustfrei immer wieder mit Wasserstoff be- und entladen werden. Der Container in Erlangen speichert derzeit 300 Liter LOHC, was fast 600 Kilowattstunden entspricht. Zum Vergleich: Der Jahresverbrauch einer sparsamen dreiköpfigen Familie liegt bei rund 2500 Kilowattstunden. Über zusätzliche Tankbehälter ließe sich die Speicherkapazität des Containers um ein Vielfaches erhöhen. Dann könnten auch Krankenhäuser oder Rechenzentren über längere Zeit versorgt werden.

Am Fraunhofer IISB ist die Anlage an das lokale Gleichstromnetz angebunden. Solche Netze vermeiden unnötige Wandlungsverluste von Gleichstrom in Wechselstrom. Dadurch machen sie einen effizienteren Betrieb des Gesamtsystems von lokalen Erzeugern, Speicher und Verbraucher möglich. Mit dem Container wird im Pilotprojekt "DC-Backbone mit Strom-Gas-Kopplung" weiter an solchen Konzepten gearbeitet. Quelle: IISB / sue

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