Vorträge Wasserstoff-Forum 2023

Wasserstoff aus Namibia – ein Exportschlager?

Seit Oktober 2022 analysieren Wissenschaftler:innen und Berater:innen der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. und ISOE — Institut für sozial-ökologische Forschung, mit welchen Mitteln in Namibia der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft gelingen kann und welche Möglichkeiten des Exports es nach Deutschland gibt. So zeigen Berechnungen, dass Namibia über optimale Bedingungen verfügt, um Wind- und Solarenergie zu erzeugen und damit Grünen Wasserstoff zu produzieren. Namibia selbst strebt an, noch vor dem Jahr 2025 Grünen Wasserstoff zu exportieren. Im Rahmen des Vortrags wird auf den Stand der Umsetzung in Namibia eingegangen, sowie den Aspekt der Netzwerkbildung im südlichen Afrika.

Dr. Daniel Frank

senior advisor im Bereich Wassermanagement | DECHEMA e. V.

Komplette Automatisierungslösungen für Wasserstoff und die Dekarbonisierung der Industrie

Lernen Sie in diesem Vortrag, wie Sie mit Hilfe des EMERSON Automatisierungsportfolios Ihre Industrieanlage nachhaltig zukunftsfähig machen. Egal ob Wasserstoff, PtX, Chemie, Raffinerie oder Lebensmittel - schnelle Energie- und CO2-Einsparungen sowie die langfristige Ausrichtung hin zu einer dekarbonisierten Zukunft, sind in jeder Industrie wichtige Themen. Ein Ansprechpartner für alle Automatisierungsaufgaben sichert Ihnen eine planbare Projektzeit und kurze Time-to-Market. Hier bieten wir Ihnen Know-How aus vielen globalen Projekten. Komplettlösungen von EMERSON helfen Komplexität zu minimieren und einen CAPEX Vorteil zu erschließen.

Ventiltechnik für die Wasserstoffwirtschaft

Wasserstoff steht im Begriff der Energieträger der Zukunft zu werden. Politische Programme aufgrund des Klimawandels, das Bewusstsein der Industrie die Abhängigkeit von Erdgas und seinen Quellen zu reduzieren und die Endlichkeit der fossilen Energieträger tragen dazu bei. Durch die Erzeugung von „grünem Wasserstoff“ mit Hilfe erneuerbarer Energien soll der Weg in eine Wasserstoff-Wirtschaft geebnet werden. Hersteller von Wasserstoff-Elektrolyseanlage, Nutzer von Wasserstoff und auch die Ventilhersteller werden dadurch vor neue Herausforderungen gestellt. In den Prozessen der Aufbereitung von Reinstwasser, über die Elektrolyse und die Gasaufreinigung hin zur Verwendung von Wasserstoff in Power-to-X Anlagen, gibt es eine Vielzahl an Ventilen und Armaturen zur Verteilung von Gasen und Flüssigkeiten. Aufgrund des Trends zu dezentralen Anlagen und modularer Bauweise ergibt sich auch eine weitere Elektrifizierung von Ventilen. Hierzu kann GEMÜ einige Lösungen und Konzepte anbieten.

Sven Truckenmüller

Technischer Berater | GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co. KG

Patrick Junkers

Geschäftsführer / Managing Director | HYTORC (Barbarino & Kilp GmbH)

Wasserstoff erzeugen und lagern - dezentrale Konzepte die Lösung für KMUs

Wasserstoff wird als eine Schlüsseltechnologie zur Dekarbonisierung sowohl im industriellen wie auch im Transportsektor betrachtet. Die Herstellung des Wasserstoffs war lange Zeit nur durch die Umsetzung von fossilen Brennstoffen möglich und erzeugte dadurch auch Kohlendioxid-Emissionen. Durch das Fortschreiten der Elektrolysetechnologie kann der Wasserstoff auch ohne Emissionen hergestellt werden und wird so zu einem immer nachhaltigeren Energieträger. Durch den Einsatz von grünem Strom gelingt es den Wasserstoff ganzheitlich nachhaltig und effizient zu erzeugen.

Die größten Hürden für die Kommerzialisierung von Wasserstoff sind die Lagerung und der Transport. Aufgrund von seiner relativ niedrigen Energiedichte, bezogen auf das Volumen, muss Wasserstoff komprimiert werden um in ausreichenden Mengen für die weiteren Anwendungen zur Verfügung gestellt zu werden. Diese energieintensive Komprimierung verursacht jedoch eine Verringerung des Energieinhaltes von Wasserstoff, wenn man den Weg von der Produktion bis zur tatsächlichen Anwendung ganzheitlich betrachtet. Ähnliches gilt für den Transport von Wasserstoff da dieser vor dem Transport komprimiert wird und dann noch zum Anwender geliefert werden muss.

Diese Aspekte legen es Nahe das es am wirtschaftlichsten und umweltfreundlichsten ist, wenn der Wasserstoff vor Ort und unter Druck erzeugt wird.

Die P&P Industries AG sieht sich als ein verantwortungsvolles Unternehmen das im Anlagenbau mit Schwerpunkt in der Abgasreinigung, der Katalyse und der Schwefeltechnologie platziert ist. Zu den Grundsätzen gehört ein nachhaltiger Umgang mit den Ressourcen unserer Umwelt und eine bestmögliche Realisierung einer hoch effizienten Kreislaufwirtschaft. Zu den Geschäftsfeldern gehören auch Brenner, RTO- (regenerative thermische Oxidation) Anlagen, Wabenkörper für Regeneratoren und Distributoren für sämtliche Anwendungen.

Speziell im Katalysator und Brenner Bereich hat die P&P langjährige Erfahrung mit Wasserstoff und kann diesen firmenintern nutzen. Dazu wurde ein PEM-Hochdruckelektrolyseur angeschafft welcher mittels der dazugehörigen Peripherie hochreinen Wasserstoff unter Druck erzeugt und ihn zur Zwischenspeicherung in ein Hochdruckflaschenbündel überführt. Sobald der Speicher befüllt ist wird er von der Anlage abgeschlossen und der Wasserstoff kann für die Katalysatoraktivierung oder für Brennerversuche verwendet werden. Die 25 kW Elektrolyseanlage erzeugt genügend Wasserstoff um ein Flaschenbündel mit 12 Einzelflaschen auf 40 bar innerhalb weniger Stunden zu befüllen. Die Limitierung auf 40 bar ist durch die Komponenten des Elektrolyseurs gegeben und kann zukünftig leicht auf 100 bar umgerüstet werden. Durch die Vorort-Erzeugung unter Druck fallen die üblichen energetischen Verluste weg und der Wasserstoff wird mit maximaler Effizienz genutzt.

Damit baut die P&P Industries AG ihre Kompetenzen im zukunftsträchtigen Wasserstoffsektor weiter aus und zeigt das man auch als KMU mit einer überschaubaren Investition als nachhaltiger Vorreiter seiner Rolle gerecht werden kann. Die realisierte Anlage ist aber nicht auf die bisherigen Anwendungen beschränkt, sondern kann noch weitere Vorteile bringen. Dazu wäre eine Kombination mit einer Brennstoffzelle zur Verstromung des Wasserstoffs denkbar und auch die anfallende Wärme bei den einzelnen Prozessschritten könnte ebenfalls genutzt werden. Damit ist der Weg für eine ganzheitliche Kreislaufwirtschaft geebnet.

Dipl.-Ing. Bernhard Marius
Projektleiter R&D | P&P Industries AG

Elektrolyse für grünen Wasserstoff - endlich massentauglich?

Um den Wasserstoffhochlauf mit grünem Wasserstoff zu beschleunigen und die Marktversorgung zu gewährleisten, müssen Elektrolyseure in großem Maßstab und zu deutlich geringeren Herstellungskosten zur Verfügung stehen als das heute der Fall ist. Es geht u.a. darum, Skalierungseffekte zu nutzen und neue Produktionstechnologien zu entwickeln. Der Vortrag von Dr.-Ing. Sayed Saba verschafft einen Einblick darüber, wo die Herausforderungen der Skalierung liegen. Außerdem erklärt er, welche Elektrolysetechnologien ist gibt, welche Vor- und Nachteile die einzelnen Technologien haben, und wie die Prozessindustrie grüne Elektrolysetechnologien nutzen können.

Dr.-Ing. Sayed Saba
Senior Product & Technology Manager | thyssenkrupp nucera AG

Holcim, auf dem Weg zum Net-Zero-­Zementwerk und welche Rolle grüner Wasserstoff dabei spielt

Der Umbau zu CO²-Neutralität bedarf neuer innovativer Technologien wie etwa die Kohlenstoffabscheidung. Dadurch lässt sich das Treibhausgas veredeln und als Rohstoff in der Industrie nachhaltig weiterverwenden. Und es gilt in sektorenübergreifenden Lösungen mit anderen Schlüsselindustrien zu denken – etwa Allianzen mit den Bereichen Grüne Energie, Wasserstoffproduktion, Wärme, Grundstoffindustrie oder Mobilität. Gemeinsam mit Partnern entwickelt Holcim an Schleswig-Holsteins Westküste und am Standort in Lägerdorf ein effizientes Kreislaufkonzept im Rahmen einer grünen Wasserstoffwirtschaft. Holcim und seine Partnerunternehmen schaffen neue Wertschöpfungsketten und entwickeln Technologien, die auch über die Zementindustrie hinaus den klimaneutralen Umbau von Industrieunternehmen ermöglichen. Arne Stecher, Leiter Dekarbonisierung bei Holcim Deutschland gibt exklusive Einblicke in das Projekt und wie es der Zementindustrie und anderen Branchen weltweit als Vorbild dienen kann.

Arne Stecher
Head of Decarbonization; Prokurist | Holcim (Deutschland) GmbH

Energieeffizienz – die nachhaltigste Energiequelle der Welt – zum Ausbau des Wasserstoff-Ökosystems 

Der Bedarf an Strom aus erneuerbaren Energien nimmt kontinuierlich zu. Allerdings können derzeit fast 50 % unseres künftigen Energiebedarfs nicht aus Strom gedeckt werden. Die fossilen Brennstoffe müssen daher durch saubere Alternativen, wie Wasserstoff und Wasserstoffderivate, ersetzt werden. Die Umwandlung und Speicherung von erneuerbarer Energie mit Hilfe von Molekülen und wieder zurück in Energie ist ein entscheidender Weg zur Sicherung der Energiewende. Gleichzeitig kann die Energieeffizienz bis 2040 40 Prozent unserer Emissionssenkungen ausmachen und spielt daher eine wichtige Rolle bei der Verwirklichung einer kohlenstofffreien Zukunft. Die Sicherung eines möglichst energieeffizienten Wasserstoff-Ökosystems ist entscheidend für den Umfang des Gesamtangebots erneuerbarer Energien und die Beschleunigung der globalen Dekarbonisierung. Ein Beispiel dafür ist der Schiffssektor, der heute für 11 Prozent der weltweiten Kohlenstoffemissionen verantwortlich ist. Ein Schiff braucht eine bestimmte Menge an Treibstoff, um sich fortzubewegen. Wenn wir neue Technologien wie windunterstützte Antriebe und Energieeffizienztechnologien einführen können, verringert sich die Gesamtmenge des benötigten Kraftstoffs. Und die wirklichen Auswirkungen liegen natürlich in der vorgelagerten Wertschöpfungskette der Kraftstoffherstellung! Wenn wir uns die Erzeugung des Brennstoffs, die Umwandlung von erneuerbarem Strom in ein Molekül X, den Transport, die Speicherung und dann die Rückumwandlung in Strom ansehen – die Effizienz in dieser Wertschöpfungskette hat einen enormen Einfluss auf den tatsächlichen Bedarf an erneuerbarem Strom. Also liegt die Herausforderung darin, den Bedarf zu senken und die Wertschöpfungskette durch Energieeffizienz und den Ausbau der erneuerbaren Energien zu optimieren. Alfa Laval ist ein Unternehmen, das hocheffiziente Technologien in den Bereichen Wärmeübertragung, Separation und Flüssigkeitsverarbeitung entwickelt und herstellt. In unserer Präsentation werden wir die Energieeffizienz aus der Gesamtperspektive betrachten und aufzeigen, wie wichtig sie für ein umfassendes Wasserstoff-Ökosystem ist. Dabei werden wir anhand von Beispielen aufzeigen, wie die richtige Technologie und die Wärmerückgewinnung dabei eine wichtige Rolle spielen. Wir werden Einblicke geben, wie die aus dem Elektrolyseur zurückgewonnene Wärme direkt wieder in den Prozess integriert werden kann, wie das für die grüne Wasserstoffproduktion benötigte Wasser gereinigt werden kann und wie effiziente Brennstoffzellentechnologien einen optimierten Brennstoffverbrauch ermöglichen.

Achim Heiming
Vertriebsleiter DACH | Alfa Laval