Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Weltweit wird geforscht, um das im Überfluss vorhandene Gas klimaneutral und effizient zu gewinnen. Forschenden der TU Graz könnte nun gemeinsam mit dem Start-up „Rouge H2 Engineering“ ein wichtiger Schritt gelungen sein, um Hürden bei Produktion und Transport zu überwinden: Wasserstoff aus Biogas. Die „Chemical-Looping Hydrogen-Methode“ hat in einer Demonstrationsanlage den Praxistest bestanden, meldet das zum Verband Deutscher Ingenieure gehörende Medium „ingenieur.de“.
Wie es in der Mitteilung heißt, haben die Partner ihre Technik direkt neben einer Biogasanlage aufgebaut. Die 10-Kilowatt-Anlage zweigt dafür automatisch etwa ein Prozent der Produktion ab und vermischt es mit Wasserdampf. Das Gemisch wird in den Reaktor der Anlage geleitet, wo das Biogas – über Reformierung – zu Synthesegas umgewandelt wird. Dieses Gas reduziert in weiterer Folge Eisenoxid zu Eisen. Im nächsten Schritt leitet das System Wasserdampf in den Reaktor, der das Eisen wieder zu Eisenoxid reoxidiert. Dabei wird Wasserstoff frei – mit einem Reinheitsgrad von 99,99%.
Dieser Eisen-Wasserdampf-Prozess ist laut „ingenier.de“ der Schlüssel und erreicht einen Wirkungsgrad von 75%. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler könnten das System nach eigenen Angaben problemlos hochskalieren, heißt es. Würden die gesamten 480 Kubikmeter pro Stunde, die von der Biogasanlage produziert werden, durch eine Chemical-Looping-Anlage laufen, entstünde eine Wasserstoff-Produktionsanlage mit einer Leistung von drei Megawatt.
„Wir zeigen damit, dass ein Chemical-Looping-System in eine bestehende Biogasanlage eingebunden werden kann“, wird Viktor Hacker vom Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik der TU Graz zitiert. „Es entsteht hochreiner Wasserstoff für Brennstoffzellen aus realem Biogas, und zwar nicht nur im Labor, sondern tatsächlich im industriellen Maßstab.“ Grundlage sei echtes Biogas – Methangas aus Schweinegülle, Glycerinphase, Silomais und Getreideresten.
Die Forschenden halten ihre Technologie für weit genug entwickelt, um kommerziell eingesetzt zu werden. „Wir können auch im großen Maßstab dezentralen Wasserstoff aus realem Biogas herstellen. Alles, was es braucht, ist ein wenig Platz für unsere Anlage“, sagt Rouge-H2-Projektleiter Gernot Voitic.
Aufträge aus der Biogasindustrie dürften aber nur dann kommen, wenn der produzierte Wasserstoff zu einem akzeptablen Preis verkauft werden kann. Auch in dieser Hinsicht kann Hacker beruhigen: Derzeit werde Wasserstoff an der Tankstelle für zehn Euro pro Kilo angeboten. Die Analysen seines Teams prognostizierten einen Preis von fünf Euro pro Kilo. Damit sei das Verfahren gegenüber anderen Technologien wie etwa der Elektrolyse konkurrenzfähig. Dort lägen die Preise bei fünf bis zwölf Euro pro Kilo.
Weiterer Vorteil der neuen Methode: Die dezentrale Produktion könne lange Wege vermeiden, heißt es. Bislang müsse Wasserstoff für den Transport komprimiert oder verflüssigt werden. Ganz gelöst ist das Problem damit allerdings noch nicht. Zumindest nicht für Autos. Selbst eine unmittelbar neben der Produktion liegende Tankstelle bräuchte für die Befüllung von Wasserstoff-Pkw aktuell einen Druck von 700 bar. Die neue Technologie bringe Wasserstoff jedoch nur auf 100 bar. Das weitere Komprimieren würde die Kosten also erhöhen. Wie es bei „ingenieur.de“ heißt, tüfteln die Forschenden aber auch an Alternativen – etwa an der Abfüllung in Gasflaschen und an der Verlegung von Wasserstoffleitungen zu Wohnhäusern mit Brennstoffzellen.
Quelle: ingenieur.de – Wasserstoff: Forschern gelingt Durchbruch bei Produktion
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