Gelsenkirchen. . Das Westfälische Energieinstitut betreibt die Umwandlung elektrischer Energie in Gas. Für das Projekt fließen Fördermillionen vom Land.
- „Power to Gas“ heißt die Technik im Fachjargon, an der Forscher der Westfälischen Hochschule arbeiten
- Ihr Elektrolyseur ermöglicht bei 50 Bar Druck die Aufspaltung von Sauerstoff und Wasserstoff
- Ziel ist die Energiespeicherung und -Umwandlung. Dafür gibt es Fördermillionen vom Land NRW
Die Zukunft steckt in einem glänzenden Edelstahlwürfel. Nicht mal so groß wie ein Schuhkarton ist der Prototyp – und er ist der Stolz der Entwickler. Kreiert wurde er in der Westfälischen Hochschule.
Dort hat man im Energieinstitut ein Feld besetzt, mit dem die Forscher international durchstarten möchten, und das Land und Bund über einen Zeitraum von insgesamt zwei Jahren mit zwei Millionen Euro fördern. Das Ziel: Der Aufbau eines „Hochdruck-Elektrolysesystems zur Produktion von Wasserstoff aus regenerativen Energiequellen“.
Energie aus Solar- oder Windkraftanlagen
Hört sich kompliziert an. Ist es auch. „Power to Gas“ heißt die Technik im Fachjargon. Gemeint ist die Umwandlung elektrischer Energie in Gas, aus dem später wieder Strom wird. Entscheidend, so die beteiligten Experten wie Dr. Ulrich Rost, Prof Heinz J. Bontrup und Dr. Andreas Wichtmann, sei dabei die Energiespeicherung und die -Umwandlung. Überschüssige Energie, beispielsweise aus Solar- oder Windkraftanlagen, kann mit der Technik in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden.
Elektrolyseur ermöglicht die Aufspaltung
Dabei kommt der stählernen Kasten ins Spiel: ein sogenannter Elektrolyseur. Er ermöglicht die Aufspaltung bereits unter 50 Bar Druck, der so gewonnene Wasserstoff könnte sofort ins Gasnetz eingespeist werden. In rund zwei Jahren soll „der große Prototyp 25 Kilowatt Leistung haben“, sagt Rost. Mit fünf kW wird aktuell experimentiert. Mit den Fördermitteln soll das Verfahren zur Nutzungsreife gebracht werden.
„Wir stehen kurz vor dem Durchbruch. Diese Technik kommerziell verfügbar zu machen, ist in greifbare Nähe gerückt“. Fünf Patente sind bereits auslizenziert. „Wir glauben, dass wir dafür Abnehmer finden“, sagt Rost.
Neuer Prüfstand erhöhe die Kapazität deutlich
Ein neuer Doppelprüfstand wurde im Institut mit den Fördermitteln eingerichtet. Zwei Hochdruck-Elektrolyseure können zeitgleich mit unterschiedlichen Betriebsdrücken getestet werden. Der Prüfstand erhöhe die Kapazität deutlich und verkürze die Entwicklungszeiten, erklärt Pit Podleschny, Mitarbeiter des Westfälischen Energieinstituts die Vorzüge.
Keine 25 Professoren, Doktoranden und wissenschaftliche Mitarbeiter vereint das Institut, das sich auch als Partner der Industrie positioniert. „Wir sind zwar klein, aber arbeiten interdisziplinär. Um diese Verbindung von Ingenieurwissenschaft und Wirtschaft beneiden uns viele“, sagt Bontrup, der als Institutsdirektor der Sparte Energiewirtschaft und -politik auch ein gefragter Gutachter ist.
Ohne Speicher geht es auf Dauer nicht
Eigene Wege zu gehen, hat in der WH System: „Alle Exponate werden in unserer Werkstatt gefertigt. Da sind wir autark“, sagt Rost. „Und wir suchen gerne Nischen, wo man gegen etablierte Technik konkurrieren kann.“ Zum Beispiel Brennstoffzellen. „Wir haben aktuell sechs Forschungsvorhaben, die sich mit dem Thema beschäftigen, vor allem mit hydraulischen Verbesserungen.“ Dass die WH damit auf das richtige Thema setzt, steht für die Wissenschaftler fest. „Wasserstoff ist in NRW angesagt“, glaubt Rost, macht aber auch deutlich: „ Je weiter der Ausbau der regenerativen Energien fortschreite, „wird das Problem auf uns zukommen, diese Energie zu nutzen. Ohne Speicher, beispielsweise in großen Erdgasreservoirs, wird das nicht funktionieren.“ Ein weiteres Feld für Forscher.
Gemeinschaftsstand des Landes in Hannover
Mit dem Programm „NRW-Patent-Validierung“ fördert das Land die Weiterentwicklung von Patenten aus Hochschulen. Elf Projekte landesweit werden mit jeweils zwei Millionen Euro für zwei Jahre gefördert – dazu zählt das Energiespeichersystem der WH.
Nutzung ohne teure Gasverdichtungsstufen
Auf einem Gemeinschaftsstand des Landes stellt das Energieinstitut nun auch sein Projekt vom 24. bis 28. April auf der Hannover-Messe vor. Im Mittelpunkt steht dabei der entwickelte Hochdruck-Elektrolyseur-Prototyp, der es ermöglicht, dass gewonnener Wasserstoff sofort in das Erdgasnetz eingespeist werden kann. „Dadurch kann auf energie- und kostenintensive Gasverdichtungsstufen, um auf den üblichen Erdgasnetzdruck zu kommen, verzichtet werden“, beschreibt Pit Podleschny. Der Mitarbeiter des Westfälischen Energieinstituts wird in Hannover mit Dr. Florian Wirkert, Jeffrey Roth und Dr. Ulrich Rost die Technik und deren Innenleben präsentieren.
Der Bocholter WH-Studiengang Bionik ist mit dem Thema „Leichtbau“ ebenfalls in Hannover vertreten.
