SIQENS auf der E-World energy&water in Essen (20. bis 22. Februar 2024)

Die E-World energy&water ist der internationale Branchentreff der Energiewirtschaft. Das Münchner Unternehmen SIQENS präsentiert auf der Leitmesse im Hydrogen Solutions Forum, Halle 5 Stand 5J137 seine EHS-Methode. Sie erlaubt die effiziente Gewinnung von „grünem“ Wasserstoff und ist eine kostengünstige Alternative zur Elektrolyse.

Wasserstoff gilt als einer der wichtigsten Energieträger auf dem Weg zur Dekarbonisierung. Weltweit nimmt das Thema Fahrt auf. Wasserstoff sei eine eigenständige, unverzichtbare Basis für klimaneutrale Energiesysteme der Zukunft, propagiert auch der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) im Vorfeld der Messe.

Die nachhaltige Dekarbonisierung ist allerdings nur realisierbar, wenn grüner Wasserstoff zum Einsatz kommt. Genau dem räumt eine aktuelle Roland-Berger-Analyse allerdings bis zum Jahr 2030 lediglich die Rolle eines Nischenphänomens ein. Die Studie mit dem Titel „The Roaring ’30s – A clean hydrogen acceleration story“ prognostiziert bis 2030 weltweit eine Wasserstoffproduktion von 110 Millionen Tonnen (Mt) pro Jahr. Bis 2040 soll dieser Wert demnach auf 240 Mt steigen. Das reicht aber bei Weitem nicht aus, um bis 2030 die Einhaltung der Pariser Klimaziele zu erreichen. Ein Grund für den langsamen Produktionsanstieg von Grünem Wasserstoff sieht die Studie im zu geringen Zubau an Elektrolysekapazitäten, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Zudem sind die Produktionskosten hoch.

Hohe Kosten bei Elektrolyse

„Die energetische Bilanz des Elektrolyse-Verfahrens ist ernüchternd“, argumentiert Siqens-CEO
Dr. Thomas Klaue. „Die Herstellung von 1 kg Wasserstoff mittels Elektrolyseur erfordert rund 50 kWh, also 50% mehr als schließlich im Wasserstoff mit rund 33 kWh enthalten sind. Zudem ist die Elektrolyse bereits seit langem am Markt – ihr technischer Wirkungsgrad gilt in Fachkreisen als ausgereizt.“

Mit der Elektrochemischen Wasserstoffseparations-Technologie (EHS), die das Münchner Unternehmen entwickelt hat, steht jetzt ein deutlich günstigeres Verfahren zur Verfügung. Die EHS ermöglicht die lokale Erzeugung von Wasserstoff in Brennstoffzellenqualität. Nach Berechnungen von SIQENS ist mittelfristig ein Wasserstoff-Kilopreis von unter 2 Euro möglich, was die EHS zur echten Alternative zur Elektrolyse macht. Marktpotenzial für das Verfahren sieht SIQENS bei Anlagenbauern, Energieunternehmen und industriellen Anwendern. Auch für Kommunen mit ihren Erd- und Stadtgasnetzen ist EHS eine zukunftsträchtige Technologie, wie erste Pilotanwendungen zeigen.

Aus Müll wird Wasserstoff

Mit dem EHS-Verfahren wird der Wasserstoff beispielsweise durch Abscheidung aus Erdgas gewonnen. Die bestehende Gasinfrastruktur dient dabei als Transportmedium. Aber auch weitere lokal verfügbare regenerative Ressourcen wie Biogas, Methanol oder Methan lassen sich für die Produktion nutzen. Sie alle enthalten Wasserstoffatome, die chemisch mit Kohlenstoff, Sauerstoff und anderen Atomen verbunden sind. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, auf diese Weise Wasserstoff aus Abfallströmen zu gewinnen – wie aus Biomassen und nicht biogenen Siedlungs- und Industrieabfällen. Das EHS-Verfahren erlaubt darüber hinaus die Gewinnung von Wasserstoff aus natürlichen Vorkommen. Je nach dem Volumen der Wasserstoff-Konzentration im Feedgas liegt der Energie-Bedarf zur Herstellung von 1 Kilogramm Wasserstoff mit EHS bei lediglich 3-5 kWh, also rund einem Zehntel des Energieinhaltes des Wasserstoffs. Mit dem EHS-Verfahren sinkt der Energiebedarf gegenüber der Elektrolyse um über 90% je Kilogramm Wasserstoff.

„Die elektrochemische Wasserstoffabscheidung ist unsere technische Lösung für die zentralen Herausforderungen einer kostengünstigen Wasserstoffinfrastruktur zur dezentralen Wasserstoffversorgung und zur Erschließung von bisher ungenutzten Wasserstoffressourcen“, bringt Dr. Klaue die wirtschaftlichen Vorteile des Verfahrens auf den Punkt. „Die Elektrolyse dagegen hat einen hohen Stromverbrauch, ist zudem teuer und aufwendig.“

Auf der E-World energy&water demonstrieren die Experten von SIQENS im Hydrogen Solutions Forum, Halle 5 Stand 5J137 anhand eines Muster-Stacks, wie das EHS-Verfahren im Detail funktioniert.

 

Über Siqens:

SIQENS, gegründet 2012 in München, entwickelt und produziert Methanol-Brennstoffzellen. Die Geräte kommen zur Notstromversorgung kritischer Infrastruktur sowie an Orten ohne feste Anbindung ans Stromnetz zum Einsatz. Das SIQENS Brennstoffzellensystem Ecoport wird mit flüssigem, einfach verfügbarem Methanol betrieben. Aus dem Methanol wird im Ecoport Wasserstoff gewonnen. Dieser reagiert im SIQENS Stack mit Sauerstoff und erzeugt elektrische Energie. Im Verbund mit einer Batterie, die der Ecoport bei Bedarf automatisch nachlädt, entsteht ein EcoCabinet als zuverlässige Stromquelle.

Im Gegensatz zu Dieselgeneratoren sind Brennstoffzellen sparsam, haben kaum Wartungsbedarf und stoßen weder Feinstaub noch Stickoxide sowie deutlich verringerte CO2-Emissionen aus. Methanol aus regenerativen Quellen ermöglicht sogar einen vollkommen klimaneutralen Betrieb.

Mit dem im Ecoport gewonnenen Know-how zur Abtrennung von Wasserstoff aus Feedgasen hat SIQENS jetzt das EHS-Verfahren zur Separation von Wasserstoff aus Gasen entwickelt.