Sunfire steigert Leistungsfähigkeit Grüner Wasserstoffproduktion
Die Sunfire GmbH aus Dresden, eigenen Angaben zufolge „Pionier der Elektrolysetechnologie“, will mittels einer Hochtemperatur-Elektrolyse-Anlage aus Ökostrom und Wasser(dampf) Wasserstoff herstellen (Power-to-Gas). Dieser kann wieder zurückverwandelt werden, wodurch man Strom und Wärme erhält (Gas-to-Power). Jetzt hat sie im Rahmen ihres „HYPOS-Projekts“ die nächste Generation der Hochtemperaturelektrolyse in Betrieb genommen. Die Generation 1.0 zeichne sich, so sunfire, durch höhere Effizienz aus und ermöglicht höhere Produktionsleistung von Wasserstoff.
Das rSOC-Modul besteht aus Hot Box, Cold Box, Steuerung und Dampfgenerator. Es liefert im Elektrolyse-Modus 42 m3 Wasserstoff pro Stunde mit einem Wirkungsgrad bis 85 Prozent. Im Brennstoffzellen-Modus erzeugt es mit einer Effizienz bis 60 Prozent 50 kW Elektrizität. Neben Wasserstoff kann im Brennstoffzellen-Modus auch günstiges Erd- oder Biogas aus dem Netz eingesetzt werden. Foto © sunfire
Die neue Generation wird im Rahmen des rSOC-Projektes (Reversible Solid Oxide Cell for Industry – s.a.: solarify.eu/hochtemperatur-co-elektrolyse-erfolgreich-getestet) erforscht. Das Projekt ist Teil des Gesamtprojekts HYPOS, in dem der Aufbau einer Modellregion für Wasserstoff in Ostdeutschland verfolgt wird. Im Mittelpunkt steht die Versorgung mit Grünem Wasserstoff. Dieser soll mit Hilfe von Power-to-Gas-Technologien aus Erneuerbaren Energien gewonnen werden. Die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff stellt dabei eine Anwendungsmöglichkeit dar. Elektrische Energie wird hier unmittelbar und mit sehr hohen Wirkungsgraden in chemische Energie umgewandelt.
Die spezielle Technologieform der Festoxidzellen (SOC-Solid Oxid Cell) für Elektrolyse und Brennstoffzellen ermöglicht, beide Pfade miteinander zu verbinden und eine reversible Wandlung von elektrischer in chemischer Energie und retour einem System durchzuführen. Innerhalb von nur 10 Minuten kann der Betriebsmodus von Wasserstofferzeugung zu Strom- und Wärmeproduktion gewechselt werden. Die Anlage erreicht dadurch eine höhere Auslastung pro Jahr und ist betriebswirtschaftlich attraktiver. Die Generation 1.0 der Hochtemperaturelektrolyse erreicht bei einer Eingangsleistung von 180 kW Gleichstrom eine Produktionsleistung von 50 Nm³ (Normkubikmeter) Wasserstoff pro Stunde. Dafür benötigt sie lediglich 3,75 kWh Strom pro Nm³ Wasserstoff. Die bisherige Generation 0.1 erreichte bei 150 kW Eingangsleistung eine Wasserstoffproduktion von 40 Nm³/h.
Hochtemperaturelektrolyse Container Generation 1.0 (Sunfire-HyLink) am Standort in Dresden © Sunfire GmbH
Die Anlage ist für Unternehmen geeignet, die grünen Wasserstoff benötigen und einen großen Stromverbrauch haben. Außerdem ist die Anlage für Betriebe, die über Tag überschüssigen PV- und Windstrom zu grünem Wasserstoff umwandeln wollen, sinnvoll. Wenn dann nachts kein Ökostrom vorhanden ist, kann die Anlage die Stromversorgung durch vorher eingespeicherten Wasserstoff gewährleisten.
„Mit der Inbetriebnahme dieser neuen leistungsfähigen Module erreichen wir den nächsten Meilenstein der industriellen Kommerzialisierung unserer Elektrolysetechnologie. Mit der hohen Wandlungseffizienz leisten wir einen wichtigen Beitrag für die Energiewende im Sinne der Sektorenkopplung“ sagt Christian von Olshausen, CTO von Sunfire. Die Markteinführung ist für 2021 geplant. Während der Wochen im Testbetrieb konnten bereits wichtige Zielkriterien und ein Wirkungsgrad von mehr als 80% erlangt werden.
Mit Air Liquide Forschung und Entwicklung GmbH und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sind zwei weitere Partner am Projekt beteiligt, die den Bogen von der industriellen Wasserstoffproduktion und -vermarktung bis hin zu Kompetenzen im Bereich der Simulation und Entwicklung von SOC-Komponenten sowie Systemlösungen spannen. Alle Projektpartner sind Partner im HYPOS-Konsortium. HYPOS erforscht in 30 Projekten alle Aspekte entlang der Wertschöpfungskette zum Grünen Wasserstoff, um den Beitrag von regenerativ erzeugtem Wasserstoff als Schlüsselenergieträger der Energiewende weiter zu erhöhen. Das rSOC-Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und umfasst ein Gesamtbudget von circa 1,9 Millionen Euro.
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