Wasserstoff-Forum 2023 Erzeugung, Speicherung und Transport von Wasserstoff: Zentral oder dezentral, das ist hier die Frage?

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Grüner Wasserstoff soll zum Schlüssel für die Dekarbonisierung in der Industrie werden. Doch wie soll die Infrastruktur aussehen? Zentral oder Dezentral? Und wie macht man Transport und Speicherung sicher? Das und vieles mehr sind Themen auf dem diesjährigen Wasserstoff-Forum.

Aufgrund von seiner relativ niedrigen Energiedichte, bezogen auf das Volumen, muss Wasserstoff komprimiert werden, um in ausreichenden Mengen zur Verfügung zu stehen. Diese energieintensive Komprimierung verringert jedoch den Energieinhalt von Wasserstoff, wenn man den Weg von der Produktion bis zur tatsächlichen Anwendung betrachtet. Ähnliches gilt für den Transport von Wasserstoff, da dieser vor dem Transport komprimiert wird und dann noch zum Anwender geliefert werden muss.

Wasserstoff vor Ort und unter Druck erzeugen

Laut Dipl.-Ing. Bernhard Marius, Projektleiter R&D, P&P Industries sei es daher am wirtschaftlichsten und umweltfreundlichsten, wenn der Wasserstoff vor Ort und unter Druck erzeugt wird. Das Anlagenbau-Unternehmen hat seinen Schwerpunkt in der Abgasreinigung, der Katalyse und der Schwefeltechnologie.

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Speziell im Katalysator- und Brenner-Bereich hat das Unternehmen langjährige Erfahrung mit Wasserstoff und kann diese firmenintern nutzen. In seinem Vortrag erläutert Marius, wie man mit einer überschaubaren Investition eine Anlage für die Vor-Ort-Erzeugung von Wasserstoff realisieren kann. 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 zwölf 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 Vor-Ort-Erzeugung unter Druck fallen die üblichen energetischen Verluste weg und der Wasserstoff wird mit maximaler Effizienz genutzt.

Die Anlage ist nicht auf die bisherigen Anwendungen beschränkt. Denkbar wäre eine Kombination mit einer Brennstoffzelle zur Verstromung des Wasserstoffs und auch die anfallende Wärme bei den einzelnen Prozessschritten könnte genutzt werden.

Wenn die Pumpe mit dem Wasserstoff... Tag 2 der Förderprozessforen

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Ventiltechnik für die Wasserstoffwirtschaft

Die Erzeugung von grünem Wasserstoff mithilfe erneuerbarer Energien soll den Weg in eine nachhaltige Wasserstoff-Wirtschaft ebnen. Hersteller von Wasserstoff-Elektrolyseanlagen, 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. Sven Truckenmüller, Technischer Berater bei Gemü präsentiert in seinem Vortrag Lösungen und Konzepte aus der Ventiltechnik für die Wasserstoffwirtschaft.

Sichere Flanschverbindungen für die Wasserstoffwirtschaft

In der gesamten Wasserstoff-Infrastruktur gibt es eine Vielzahl von Behältern, Kompressoren und Flanschverbindungen. Diese müssen nachhaltig dicht sein, damit Produktverluste und / oder Produktionsstopps vermieden werden, die Arbeits- und Anlagensicherheit stets gewährleistet und die Betriebserlaubnis aufrecht erhalten bleibt.

Laut Aussagen von anerkannten Experten aus der Prozessindustrie entstehen 80 Prozent der Flanschundichtigkeiten durch den Montageprozess. Es braucht daher ein praxistaugliches Flansch-Managementkonzept, um nachhaltig dichte Flanschverbindungen bei Einhaltung der neuen TA-Luft schnell und sicher herzustellen.

Moderne, digitale Flansch-Montage kann laut Patrick Junkers, Geschäftsführer, Hytorc (Barbarino & Kilp GmbH) die Effizienz und die Qualität von Anlagen verbessern und die Effektivität von Prozessen steigern. In seinem Vortrag erklärt er, wie die Digitalisierung zur Wettbewerbsfähigkeit einer Produktionsanlage beiträgt. Die Herausforderung: Bei einer Abstellung werden mehrere hundert Flansche verschraubt. Der Prüfumfang ist abhängig von der Gefährdung und des Risikos eines Montagefehlers ( ~ 500 ).

Wollen auch Sie wissen, mit welchen Fragen sich Verantwortliche in der Wasserstoff-Industrie beschäftigen? Dann melden Sie sich noch heute für das Wasserstoff-Forum an. Es findet vom 20. bis 21. November 2023 im Rahmen der Förderprozess-Foren im Vogel Convention Center in Würzburg statt.

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