Mit grünem Wasserstoff die Zukunft befeuern!
Norwegische Lösungen für den Transport, die Speicherung und die Tankstelle von Wasserstoff sind bereit für den geplanten Boom mit grünem Wasserstoff.
Das am häufigsten vorkommende Element im Universum enthält dreimal mehr Energie und bis zu fünfmal mehr Kilometer pro kg als nicht erneuerbare Kraftstoffe wie Benzin. Das Potenzial von Wasserstoff im Transportsektor war schon immer vielversprechend. Vor dem Hintergrund der heutigen Klimakrise klingt es zu gut, um die CO₂-Emissionen des Auspuffrohrs durch reines Wasser zu ersetzen, um wahr zu sein.
Dennoch ist Wasserstoff seit Jahren mit Hindernissen konfrontiert, insbesondere mit Schwierigkeiten im Zusammenhang mit sicherem und kostengünstigem Transport, Lagerung und Vertrieb. Experten sagen jetzt, dass diese technischen Hürden ausreichend überwunden wurden und dass es Zeit ist, den sauberen Kraftstoff von morgen heute an einer Pumpe zu verteilen.
Wenn eine Produktion vor Ort nicht möglich ist, muss der Wasserstoff im ersten Schritt der Verteilung gespeichert werden, bevor er vom Produktionsstandort zu einer Tankstelle transportiert wird.
Einer der führenden Hersteller und Lieferanten von Wasserstoffspeicher- und -transportlösungen für einige der weltweit größten Industriegasunternehmen ist das norwegische Unternehmen Hexagon Purus . Der Direktor für Vertrieb und Marketing, Jørn Helge Dahl, ist der Ansicht, dass der Schlüssel zum Erfolg von Hexagon Purus - und der der Revolution des grünen Wasserstoffs im Allgemeinen - von der Senkung der Betriebskosten abhängt. Für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff beginnt dies mit dem Gewicht.
„Die meisten industriellen Anwendungen verwenden derzeit Stahlrohre für den Wasserstoff-Straßentransport“, erklärt Dahl.
„Wir haben einen leichten Verbundzylinder vom Typ 4 entwickelt, der bis zu 75 Prozent leichter ist.“
Um das größere Gewicht von Stahlzylindern auszugleichen, werden bei herkömmlichen Transporten so wenig Zylinder wie möglich verwendet, was zu einer ineffizienten Nutzung des Containerraums führt. Mit dramatisch leichteren Zylindern kann die Lösung von Hexagon Purus jedoch effektiv viele kleinere Zylinder verwenden.
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„Kleinere Zylinder ermöglichen eine optimale Raumnutzung im Transportmodul. Dies reduziert die Gesamtzahl der Transporte, die für die gleiche Menge Wasserstoff erforderlich sind, und reduziert dadurch die Kosten. “
Jørn Helge Dahl, Direktor für Vertrieb und Marketing, Hexagon Purus
Wenn das Nutzlastvolumen optimiert ist, besteht der nächste Schritt darin, so viel Gas wie möglich in jeden Zylinder zu füllen. Zu diesem Zweck rollt Hexagon Purus Zylinder aus, die den Druck von 300 auf 380 bar erhöhen, und entwickelt Zylinder mit 500 bar, die das bis zu Drei- oder Vierfache der heute üblichen Nutzlast liefern würden.
Neben dem erhöhten Gewicht besteht ein Nachteil von Stahlkanistern darin, dass ihre Wartung sehr kostspielig ist und alle 10 Jahre vollständig renoviert werden muss. Dies ist ein kostspieliges Verfahren, und viele entscheiden sich dafür, sie einfach zu ersetzen. Wenn mehr Zylinder pro Transport verwendet werden, kann man mit der Hexagon Purus-Lösung höhere Wartungskosten vermuten. Dahl sagt, das Gegenteil ist der Fall.
„Einige einfache Elemente wie O-Ringe müssen möglicherweise während der regelmäßigen Tests ausgetauscht werden. Der kostspielige Teil, die Zylinder selbst, haben jedoch eine unbegrenzte Lebensdauer “, teilt Dahl mit.
"Deshalb ermutigen wir unsere Kunden, eine längere Perspektive einzunehmen, um die erheblichen Kosteneinsparungen im Laufe der Zeit zu sehen."
Im Übrigen führen Kosteneinsparungen, die mit einem verringerten Zylindergewicht, einer erhöhten Nutzlastkapazität und einer längeren Produktlebensdauer verbunden sind, auch zu einer weiteren Verringerung der Gesamtumweltbelastung von grünem Wasserstoff.
Sicherheit an Wasserstofftankstellen
Industrielle Wasserstoffanwendungen haben eine lange Geschichte der sicheren Verwendung. Aber wie bei allen neuen Dingen entsteht Besorgnis, sobald ein Produkt zum ersten Mal in die Gesellschaft gelangt. In der Tat könnte Wasserstoff bei bestimmten Parametern ein höheres Risikoprofil aufweisen als andere gängige Kraftstoffe. Es ist beispielsweise ein äußerst kleines Molekül, das die Leckverhütung erschwert. Experten sind sich jedoch weitgehend einig, dass diese Risiken erfolgreich gemindert wurden. Thorsten Herbert, Direktor für Marktentwicklung und öffentliche Angelegenheiten bei Nel, erklärt:
„Dies ist tatsächlich eine der größten Erfolgsgeschichten des Transportsektors“, betont Herbert nachdrücklich.
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„Die Steckverbinder, Protokolle und Sicherheitsmaßnahmen hinter Wasserstoff wurden von Anfang an international rigoros entwickelt, getestet und harmonisiert. Mit sicheren Verfahren ist das Risiko von Wasserstoff jetzt ähnlich wie bei jedem anderen Kraftstoff. “
Thorsten Herbert, Direktor für Marktentwicklung und öffentliche Angelegenheiten, Nel
Nel hat seinen Hauptsitz in Norwegen und ist der weltweit größte Hersteller von Elektrolyseuren für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Darüber hinaus stellt das Unternehmen weitere Produkte innerhalb der Wasserstoff-Wertschöpfungskette her, darunter eine vollständige Lösung für Wasserstofftankstellen, die derzeit in über einem Dutzend Ländern weltweit zu finden ist.
Diese sind jedoch äußerst selten, was bedeutet, dass die meisten noch nicht auf eine Wasserstofftankstelle gestoßen sind. Herbert erklärt, was ein Verbraucher bei seinem ersten Besuch erwarten kann:
„An der Pumpe bemerkt der Kunde keinen Unterschied zwischen Wasserstoff und Benzin. Ähnliche Betankungszeit, ähnliche Reichweite pro Tank und vielerorts werden die Kosten auf ein ähnliches Niveau wie bei Benzin subventioniert, um dem Markt zu helfen, die Größenordnung zu erreichen. “
Unter dieser gewöhnlichen, vertrauten Erfahrung verbirgt sich ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsaufwand, der in die Lösung geflossen ist. Nach jedem Auftanken bringt die patentierte Kompressortechnologie von Nel die Tanks vor dem nächsten Nachfüllen schnell wieder auf den richtigen Druck und erhöht ihre tägliche Nachfüllkapazität im letzten Jahrzehnt um das Zehnfache.
Führung bei der Wasserstoffverteilung
Nach Überwindung der Sicherheits-, Logistik- und Engineering-Hürden ist Herbert der Ansicht, dass das Letzte, was der Verbreitung von Wasserstofftankstellen im Wege steht, eine Barriere ist, die viel schwerer zu überwinden ist.
„Die eigentliche Herausforderung ist hier das klassische Henne-Ei-Szenario. Verbraucher entscheiden sich heute nicht für Wasserstoffautos, weil es so wenige Modelle gibt. Die Autohersteller sagen, dass es zu wenig Nachfrage gibt, um die Entwicklung neuer Wasserstoffmodelle zu rechtfertigen. “
Wasserstofftankstellen leiden unter der gleichen Zirkelschlussfolgerung. Es gibt wenig Anreiz, eine Station zu bauen, da nicht genügend Wasserstoffautos auf der Straße sind. Mittlerweile besteht eine geringe Nachfrage nach Wasserstoffautos, da es derzeit so wenige Tankstellen gibt.
Obwohl nicht risikofrei, argumentiert Herbert, dass der einzige Weg, diesem Rätsel zu entkommen, darin besteht, die Führung zu übernehmen.
„Unsere neue Produktionsstätte kann 300 Tankstellen pro Jahr produzieren, zu einer Zeit, in der weltweit nur noch 80 neue Tankstellen pro Jahr eröffnet werden“, erklärt er.
"Wir gehen ein Risiko ein, aber es ist auch eine Investition, die die bevorstehende Reife des Marktes vorwegnimmt."
Die Dekarbonisierung des Schwerlasttransports wird mit Wasserstoff betrieben
Herbert verweist auf die ehrgeizige EU-Wasserstoffstrategie , die eine massive Steigerung der Produktion und Umsetzung von grünem Wasserstoff in Industrie und Verkehr fordert, als ausreichenden Grund, ein solches Risiko einzugehen. Zusammen mit der neu eingerichteten und gut finanzierten Finanzierungspipeline, die als European Clean Hydrogen Alliance bekannt ist , verzeichnet der Wasserstoffsektor bereits beispiellose Aktivitäten, und die Akteure in ganz Europa bemühen sich, Anwendungen zu finden.
Die derzeitige Produktion von Hexagon Purus ist gleichmäßig zwischen Industriegaskunden und Mobilitätskunden aufgeteilt. Aber letztere sehen jetzt eine aufregende Entwicklung, wenn die Dekarbonisierung des globalen Verkehrssektors beginnt. Im Jahr 2020 unterzeichnete Hexagon Purus eine Rahmenvereinbarung mit dem dänischen Unternehmen EverFuel , die den Eintritt in Märkte wie Dänemark, die Niederlande und Norwegen zur Verteilung von Wasserstoff zwischen Produktionsstätten und Tankstellen vorsieht.
„Der Schwerlasttransportsektor nimmt besonders Fahrt auf“, erklärt Dahl, dass Wasserstoff derzeit für größere Fahrzeuge viel praktischer ist als Batterien, da die Erfüllung der Anforderungen an Nutzlast und Reichweite eine Erhöhung der Batteriegröße und der Ladezeit bedeutet. Dies wird schließlich unwirtschaftlich, weshalb größere kommunale Fahrzeuge wie Busse, Lieferfahrzeuge und Abfallsammelfahrzeuge eine rasche Wasserstoffeinführung verzeichnen.
Wasserstoffautos brauchen jedoch noch einen Durchbruch, und die wenigen, die derzeit unterwegs sind, werden von wegweisenden Einzelpersonen und Unternehmen angetrieben. Da jedoch immer mehr Modelle auf den Markt kommen, sieht Nel auch Wettbewerbsvorteile bei Wasserstoff, der den Marktanteil von Elektrofahrzeugen verringern könnte:
„Es ist viel einfacher, eine lokale Region mit Wasserstoffstationen abzudecken, als Schnellladegeräte für Elektrofahrzeuge. Und wenn das Stromnetz nicht mit emissionsfreien erneuerbaren Energien betrieben wird, verursachen Elektrofahrzeuge indirekte Treibhausgasemissionen. Fahrzeuge, die mit grünem Wasserstoff betrieben werden, geben jedoch nur Wasser ab. “
www.theexplorer.no/stories/energy/...rer_2021_energy_hydrogen
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