Der Stoff des Wassers
Wir sind überzeugt, dass Wasserstoff ein unverzichtbares Element in einer erneuerbaren Energielandschaft einnehmen wird. Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgt durch Wasserspaltung mittels Elektrolyse, mit elektrischem Strom aus ernererbaren Quellen. Der so gewonnene Wasserstoff ist ein leichtes und brennbares Gas, das in Drucktanks gespeichert und bevorratet wird. Im Winter kann dieser mittels Brennstoffzellen zurückverstromt werden, wobei elektrische Energie und Wärme produziert werden. Grüner Wasserstoff stellt somit einen wirksamen regenerativen Energiespeicher dar. Als Treibstoff ist er vor allem für Langstreckenfahrten und Nutzfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb interessant. Zudem wird er für die Stabilisierung der Stromnetze und in der chemischen Industrie benötigt.
Das kompakte Wasserstoffgerät
Die Speicherung von elektrischer Energie aus Fotovoltaikanlagen spielt auch im häuslichen Bereich eine immer wichtigere Rolle. Um die Stromnetze zu entlasten und einen wirtschaftlichen Vorteil zu generieren, sollte der Solarstrom möglichst selbst genutzt und auch zwischengespeichert werden. Tageszeitliche Schwanungen können gut mit Batterien ausgeglichen werden, doch für längere Zeiträume sind diese zu teuer und ökologisch nicht vertretbar. Hier kommt das Wasserstoffgerät von ennoble power zum Einsatz!
Das Wasserstoffgerät gilt als ideale Erweiterung Ihres Batteriespeichers. Mit einer Kapazität von rund 200 kWh kostet das Gerät nur gut ein Fünftel einer gewöhnlichen Lithium-Ionen-Batterie. Das Wasserstoffgerät wird einfach in die Haustechnik integriert, so dass auch die Abwärme genutzt und eine Gesamteffizienz von über 90% erreicht werden kann.
Anwendung im autarken Betrieb
Im Labor von ennoble power wird aktuell ein kompaktes Wasserstoffgerät für die saisonaler Speicherung von Solarenergie entwickelt und erprobt. Hiermit wird im Sommer überschüssiger Fotovoltaikstrom einem Elektrolyseur zugeführt, der Wasserstoff produziert und in Stahlflaschen unter Druck speichert.
Ein Funktionsmuster des Wasserstoffgerätes wurde nun im Labor von ennoble power aufgebaut und befindet sich gerade in der Testphase. Das Gerät wird im autarken Inselbetrieb an einer Fotovoltaikanlage mit Batteriespeicher betrieben. Durch die netzentkoppelte Betriebsweise ist die Herstellung von grünem Wasserstoff nach aktuellen EU-Richtlinien garantiert. Dies ist besonders relevant für den Betrieb von Brennstoffzellenheizgeräten im Winter, da diese Geräte nur noch eine staatliche Förderung erhalten, wenn sie mit grünem Wasserstoff betrieben werden können.
Aufgrund eines innovativen Konzeptes ist das Gerät besonders kostengünstig in der Herstellung und damit gut geeignet für den Einsatz im privaten Bereich. Die Leistung des Gerätes wurde für einen Bereich von wenigen Kilowatt konzipiert, ist aber grundsätzlich skalierbar und ausbaufähig.
Der AEM Elektrolyseur
Im Bereich der Elektrolyse setzt ennoble power auf eine neuartige Anion Exchange Membran (AEM). Vergleichbar mit einer PEM, bewegen sich hier geladene Ionen innerhalb einer stabilen Membranstruktur, wobei in einer AEM negativ geladene Anionen (OH– Ionen) den Ladungstransport ermöglichen. Hiermit kann grundsätzlich eine hohe Effizienz der Energiewandlung erzielt und gleichzeitig eine nennenswerte Druckdifferenz zwischen den Elektroden aufgebaut werden. Auch bei dieser Technologie kommen günstige Nickel-Katalysatoren zum Einsatz, sodass auf teure Edelmetalle wie Platin und Iridium verzichtet werden kann.
Für das Wasserstoffgerät wurde ein passender AEM Druck-Elektrolyseur im Labor für Brennstoffzellentechnik der FRANKFURT UNIVERSITY UAS entwickelt und erprobt. Hierbei werden Gasdiffusionselektroden aus Raney-Nickel von der Firma Gaskatel eingesetzt. Der Elektrolyseur erzeugt Wasserstoffgas mit einem Druck von bis zu 80 bar, so dass Gasflaschen zumindest teilweise befüllt werden können, ohne dass hierfür ein teurer mechansicher Verdichter erforderlich ist.