Im Rahmen der Exportinitiative Umwelttechnologien (EXI) starten die ersten Projekte des neuen Förderschwerpunkts zum Thema grüne Wasserstoff- und Brennstofftechnologien.
Drei Projekte haben zum 1.1.2022 ihre Arbeit aufgenommen: In Jordanien der „German-Jordan Water-Hydrogen-Dialogue“, in Südafrika das Projekt „Hydrogen Tryout Areal“ und in Indien das Projekt „ECOFCGen – Dezentraler Stromerzeuger auf Brennstoffzellenbasis“. Die internationalen Projekte fokussieren sich auf die Themen Wasser, Abwasser, grüner Wasserstoff und dezentrale Stromversorgung auf Basis von Brennstoffzellen.
German-Jordan Water-Hydrogen-Dialogue (GJWHD): Wissen über Wasser und Wasserstoff austauschen
Das Projekt GJWHD fördert den deutsch-jordanischen Wissensaufbau und Wissenstransfer in den Themenfeldern Wasser, Abwasser und grüner Wasserstoff. Es wird vom Wuppertalinstitut (WI) durchgeführt.
Neben der dramatischen (Ab-)Wassersituation in Jordanien und den damit verbundenen Folgen für Umwelt und Gesundheit, begegnet der „German-Jordan Water-Hydrogen-Dialogue“ zudem dem Umstand, dass verschiedene Länder der Region gleichzeitig Interesse an der Wasserstoffproduktion haben. Ziel des Vorhabens ist es, Wissen aufzubauen und zu transferieren – zum einen zwischen den Akteuren des deutschen (Ab-)Wassersektors und relevanten jordanischen Stakeholdern und zum anderen auf Faktenebene im Hinblick auf die Zusammenhänge zwischen der Ressource Wasser und der nachhaltigen Produktion von grünem Wasserstoff. Dies soll durch einen systematischen Wissenstransfer im Rahmen von mehrtägigen ExpertInnen-Workshops in Deutschland und Jordanien erfolgen. Exkursionen zu relevanten Anlagenbetreibern sollen ebenso zur Workshop-Reihe gehören.
Hydrogen Tryout Areal (HyTrA): ländliche Regionen mit Inselnetzen und Microgrids erschließen
Das Projekt HyTrA vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) und der Texulting GmbH will bislang nicht ausgeschöpftes Potenzial in ländlichen, vielfach abgelegenen und schwer zugänglichen, Gebieten in Entwicklungs- und Schwellenländern mit sogenannten Inselnetzen oder Microgrids erschließen. Hier kann Wasserstoff dezentral aus erneuerbarer Energie erzeugt und zur stationären Rückverstromung mittels Brennstoffzelle verwendet werden. Auf diese Weise könnte Energiearmut bekämpft und diese Regionen ausreichend sowie nachhaltig und zuverlässig mit Energie versorgt werden. Darüber hinaus können so vielfach eingesetzte, meist auf Diesel basierende, Generatoren sukzessive abgelöst und ein substanzieller Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen realisiert werden. Diese Microgrids können sogar in Ballungsgebieten eine stabile, kontinuierliche und flächendeckende Energieversorgung gewährleisten. Der Aufbau von Strukturen, die eine industrielle Fertigung bzw. Dienstleistung garantieren, hätte zahlreiche Vorteile: immensen gesellschaftlichen Nutzen zu bewirken, die wirtschaftliche Entwicklung zu fördern und ökologischen Raubbau sowie ökonomisch motivierte Abwanderung zu verhindern.
Deutsche GreenTech-Produkte für Südafrika
Die dafür nötigen GreenTech-Produkte aus Deutschland sollen dazu beitragen, in Südafrika ein Hydrogen Tryout Areal (HyTrA) für Microgrids zu errichten. Zentrale Komponente von HyTrA ist ein speziell für den afrikanischen Markt konzipiertes, robustes und kostengünstiges Microgrid (HyGrid), in dem ein Elektrolyseur zur Wasserstofferzeugung und eine Brennstoffzelle zur Rückverstromung kompakt kombiniert werden. Diese neuartige Lösung bildet den Mittelpunkt eines Wasserstoff-Biotops, das zudem über ein Technologie-Schaufenster (HyWindow) verfügt. Damit soll bei einheimischen Unternehmen Interesse geweckt werden, Teile der Komponentenherstellung, Montage bzw. Installation zu übernehmen.
Ziel ist die Entwicklung und der Aufbau eines speziellen Hydrogen Tryout Areal für Südafrika, mit drei wesentlichen Bausteinen:
- HyGrid: Hiermit soll die Entwicklung eines kompakten 8 kW Wasserstoff-Microgrid vollzogen werden.
- HyWindow: Mit diesem Baustein werden Aktivitäten des Wasserstofftechnologie-Schaufensters bezeichnet, das den Aufbau einer virtuellen Referenz sowie Microgrid-Feldversuche zusammenfasst.
- HyFrame: Als dritter Baustein wird im sogenannten HyFrame ein Framework mit verschiedenen Servicelinien entwickelt, der die positive Wirkung von HyGrid und HyWindow ökonomisch, ökologisch, wissenschaftlich und soziologisch unterstützt.
ECO-FCGEN: Dezentraler Stromerzeuger auf Brennstoffzellenbasis
Ziel der Vereinten Nationen ist es, den Zugang zu bezahlbarer, verlässlicher, nachhaltiger und moderner Energie für alle zu sichern. Hier setzt das Projekt ECO-FCGEN an, das von der CBC GmbH & Co. KG, dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) und der Universität Bayreuth umgesetzt wird. Ziel des Projektes ist es, ein dezentral arbeitendes System auf Proton Exchange Membrane (PEM) Brennstoffzellenbasis (zugekauft) zu einem integrierten und schlüsselfertigen System zu entwickeln und einen funktionierenden und getesteten Prototypen als Demonstrator bereitzustellen. Dabei erweitert die CBC GmbH & Co. KG aus dem Bereich der Diesel-Gensets seine Produktpalette um Wasserstoff-basierte Brennstoffzellen. Bereits vorhandene Kompetenzen werden um neue Expertise erweitert, um die Transformation von auf fossilen Brennstoffen basierenden Antriebsystemen zu nachhaltigeren Formen zu ermöglichen. Die AHK Indien stellt durch die Einbindung in lokale Strukturen und die Vernetzung mit lokalen Partnern die nachhaltige Umsetzung vor Ort sicher.
Brennstoffzelle statt Dieselgenerator: umweltfreundliche Notstrom- und Netzersatz-Stromversorgung
Für eine Genset-Lösung mit dem Ziel der umweltfreundlichen Not- und Netzersatz-Stromversorgung bietet sich derzeit nur die Brennstoffzelle als Alternative zum Verbrennungsmotor an. Sie ermöglicht eine dauerhafte und zuverlässige Energiebereitstellung für Länder, die zur Versorgung kritischer und nicht-kritischer Infrastrukturen dieselmotorisch betriebene Gensets setzen.
Der Prototyp wird mit einer Leistung von 50-60 kW dimensioniert und dient als Basis-Baukastenkonzept. Auf der Grundlage dieses Prototypen wird im Nachgang zu diesem Projekt ein Produktportfolio von Brennstoffzellen-Gensets verschiedener Leistungsklassen ausgearbeitet und vermarktet.
Nach Projektabschluss soll in Indien neben dem Aufbau einer Kreislaufstrategie für Instandhaltung, Service und Reparatur ein Competence-Hub für die dezentrale Stromversorgung mittels Brennstoffzellen entstehen. Damit sollen Co-Benefits erzeugt werden wie die Verknüpfung von Erneuerbaren Energien mit der Erzeugung und Speicherung von grünem Wasserstoff und die bedarfsgerechte, dezentrale und autarke Energiebereitstellung durch Brennstoffzellen-Gensets.
Weitere Informationen
Projektseite des German-Jordan Water-Hydrogen-Dialogue
Projektseite Hydrogen Tryout Areal