Das Unternehmen Messer Industriegase produziert am Standort Castrop-Rauxel seit 2020 stündlich 2.700 Normkubikmeter Wasserstoff in einem Dampfreformer. In den Anlagen kommen Messgeräte von Endress+Hauser zum Einsatz, die den Herausforderungen der Wasserstoffproduktion gerecht werden, unter anderem durch eine goldbeschichtete Membran.
Die Prüfung des Wasserstoffreinheitsgrads an Wasserstofftanksäulen ist wichtig, um Schäden bei der Nutzung zu vermeiden. Um nicht als Zündquelle zu fungieren, muss Equipment zur Wasserstoffanalyse in explosionsgefährdeten Zonen ohne ATEX- oder IECEx-Zertifizierung besonders geschützt werden. Dafür sind überdruckgekapselte (Ex-p) Gehäuse eine geeignete Lösung.
Neben den Kosten für die Produktion ist Sicherheit der Anlagen eine wesentliche Voraussetzung für den Erfolg der Wasserstoffwirtschaft. Eine zuverlässige Kalibriertechnologie ist ein wichtiges Element, um Anlagen sicher zu überwachen.
Mit dem Hochlaufen der Wasserstoffwirtschaft geht eine enorme Nachfrage nach Engineering- und Produktionskapazitäten einher, die kaum zu decken ist. Eine Lösung dafür sieht der Softwareanbieter Aucotec in der konsequenten Datenzentrierung im digitalen Zwilling, was effizientere, modulare Engineering-Prozesse ermöglicht. Im CITplus-Interview erläutert Reinhard Knapp, Leiter Global Strategies beim Engineering-Software-Entwickler Aucotec, welche Vorteile im Engineering und im Anlagenbetrieb daraus entstehen.
Um Elektrolyseure stabil, verlässlich und vorhersehbar betreiben zu können, sind verschiedene Analysetechniken eine Grundlage: Von der Güte der eingesetzten Chemikalien und Rohstoffe bis hin zur kontinuierlichen Überwachung des Energiebedarfes. Die Zellspannungsüberwachung (CVM) ist dabei eines der Schlüsselthemen, wenn es um Effizienzsteigerung und Ausfallvermeidung geht.
Für die Energiewende ist der Anlagenbau der Schlüssel zum Erfolg. Der Anlagenbauexperte Michael Haid, CEO der EDL Anlagenbaugesellschaft, erklärt im CITplus-Interview mit Etwina Gandert, welche Voraussetzungen für das Hochlaufen einer nennenswerten Wasserstoffwirtschaft zu erfüllen sind. Er sieht vor allem in den regulatorischen Anforderungen größere Hindernisse, weniger in den technischen Fragen. Außerdem gibt er eine Ausblick auf die effiziente Nutzung von Wasserstoff als Energieträger und zur Produktion klimaschonenderer Chemieprodukte.
Durch Power-to-X-Anlagen wird grüner Strom speicherbar. Die Energie kann so zu Verbrauchssektoren, die auf klimafreundliche Brenn- und Rohstoffe angewiesen sind, weitergeleitet werden.
Ein deutsches Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IZM entwickelt eine neuartige und kostengünstige Zink-Batterie, die nicht nur als Langzeitspeicher von Energie, sondern auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden kann. Erste Tests weisen einen Wirkungsgrad von 50 % zur Stromspeicherung und 80 % zur Wasserstofferzeugung bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren aus.
Grüner Wasserstoff soll in Zukunft in vielen Bereichen fossile Brennstoffe ablösen. Damit seine Herstellung auch im Industriemaßstab kosteneffizient und so flexibel wie möglich funktioniert, hat die Enapter den AEM Multicore entwickelt. Experten von Phoenix Contact rüsteten die Pilotanlage des Elektrolyseurs mit den Kernkomponenten für die Automatisierung und Elektrifizierung aus und unterstützten beim Engineering und der Programmierung.
Zahlreiche Industriezweige können erneuerbar erzeugten Strom nicht direkt nutzen oder sind auf fossile Ressourcen zur stofflichen Nutzung angewiesen. Um die Klimaziele trotzdem zu erreichen, müssen die betroffenen Sektoren Alternativen zu den bisher verwendeten fossilen Rohstoffen finden. Die Antwort auf diese Herausforderung heißt Power-to-X. Was sich dahinter verbirgt und welches Potenzial in den Technologien steckt, erklärt dieser Trendbericht
Der Hochlauf einer Wasserstoffwirtschaft ist für die Einhaltung der nationalen Klimaziele essenziell. Damit Abstimmungsprobleme zwischen den Erzeugern und den Abnehmern den Hochlauf nicht verlangsamen, sollen mit der Normungsroadmap flächendeckende Standards über die gesamte Wertschöpfungskette ermöglicht werden.
Große Hoffnungen für mehr Klimaschutz mit dem Green Deal liegen auf Wasserstoff als wichtigem Baustein der Energiewende. Wie kann die Wasserstoffwirtschaft der Zukunft aussehen? Welche Mengen sind erforderlich und welche Infrastrukturen werden benötigt? Wie können in Zukunft nachhaltige Grundstoffe erzeugt werden? Antworten darauf gibt dieser Trendbericht.
Gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz haben die sieben Projektpartner Deutsches Institut für Normung (DIN), Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE), Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW), Verein für die Normung und Weiterentwicklung des Bahnwesens (NWB), Verband der Automobilindustrie (VDA), Verein Deutscher Ingenieure (VDI) sowie der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) heute erfolgreich mit einer Auftaktveranstaltung den Startschuss für die Arbeiten an der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien gegeben.
Die Dekarbonisierung aller Wirtschafts- und Lebensbereiche erfordert eine tiefgreifende Transformation der Energieversorgung und auch von industriellen Prozessen. Wasserstoff wird hier Sekundärenergieträger („veredelter Strom“), zur Vermeidung Prozess-bedingter THG-Emissionen in Grundstoffindustrien und auch als Gegenpol zu einer fluktuierenden Stromerzeugung eingesetzt werden.
Milliardenschwere Investitionen sind für den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft geplant, insbesondere in der Wasserstoffprozesskette vom Elektrolyseur bis zur Brennstoffzelle und darüber hinaus. Gerade hier sollte sich der Einkauf fragen, wie nachhaltig die eingesetzten Produkte sind. Die TA Roloff ist Hersteller von elektrischen Stellantrieben für Industriearmaturen und hat einen hohen Anspruch an die Nachhaltigkeit seiner Produkte.
Grüner Wasserstoff zum wichtigsten Energieträger werden. Dem spanischen Anbieter von Hochdrucktechnik, der bislang vor allem die Lebensmittelindustrie belieferte, entwickelte mit Unterstützung durch R. Stahl eine umfassende, Ex-geschützte Wasserstoff-Kompressorstation für das spanische Nationale Wasserstoffzentrum CNH2.
Grüner Wasserstoff ist essenziell, um die Energiewende zu schaffen und die Klimaziele zu erreichen. Damit Unternehmen den nachhaltigen Energieträger ideal nutzen können, benötigen sie einen transparenten Einblick in die Daten ihrer Wertschöpfungskette.
Um Wasserstoff als alternativen Kraftstoff tatsächlich zum Durchbruch zu verhelfen, ist die Verfügbarkeit eines flächendeckenden Tankstellennetzes ein bedeutender Faktor. Der Aufbau der notwendigen Infrastruktur erzeugt einen großen Bedarf an Messtechnik, um in erster Linie die Sicherheit des Tankvorgangs zu gewährleisten. Die Hersteller werden dabei mit spezifischen Herausforderungen konfrontiert.
Obwohl Lithium bereits für Millionen von Antriebsbatterien in Elektromobilen unverzichtbar ist, enden die Batterien und Ihre Rohstoffe wie das wertvolle Lithium nach Gebrauch noch zu 95 % im Müll, weil die konventionellen Recyclingverfahren zu teuer sind. Forscher bei Evonik setzen auf einen Elektrolyse-Prozess mit einer Keramikmembran, bei dem auch Wasserstoff entsteht.
Ob bewährte alkalische Elektrolyse (AEL) oder zukünftiger Anionenaustauschmembran-Elektrolyseur (AEM), die Anforderungen an Werkstoffe in der Wasserstofftechnologie sind aufgrund der hohen Temperaturen beträchtlich. Hier werden Komponenten benötigt, die robust, zuverlässig und sich genau auf den Prozess abstimmen lassen. Nur so werden ein hoher Wirkungsgrad und höchstmögliche Sicherheit erreicht.
R. Stahl und die Ernst-Abbe-Hochschule (EAH) Jena intensivieren ihre langjährige, erfolgreiche Forschungszusammenarbeit mit der Gründung einer Stiftungsprofessur auf dem Gebiet der Anwendung und Sicherheit von Wasserstofftechnologien.
Wichtige Voraussetzung für die Verkehrswende sind alternative Antriebstechniken, die auf regenerativen Energieträgern basieren. Vor allem die Elektromobilität erfährt einen deutlichen Zuwachs und mit ihr die Brennstoffzellentechnologie, für die Wasserstoff benötigt wird. Dazu braucht es auch geeignete Betankungssysteme, die sicher und einfach handhabbar sind.
Die Energiewende und die aktuelle Energiekrise zwingen Unternehmen dazu, sich mit alternativen Energien zu befassen auseinanderzusetzen, um unabhängiger von den klassischen Brennstoffen Erdgas, Öl sowie Braun- und Steinkohle zu werden. Beispielsweise kann die Nutzung von Reststoffen im jeweiligen Betrieb möglich sein. Mit der nachfolgenden Checkliste lässt sich abschätzen, ob ein Ausbau der Anlage infrage kommt und sich wirtschaftlich rentiert.
Der Katalysator Puristar R0-20 und die Sorbead-Adsorptionstechnologie sind zum Reinigen und Trocknen des in der Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs geeignet. In Zusammenarbeit mit Shell hat BASF die Technologien für die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgreich bewertet und qualifiziert.
Die Chemiebranche steht vor großen Herausforderungen, um die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren und die Produktion zu Decarbonisieren. Die Lösung liegt im Einsatz grüner Moleküle und die dafür notwendige zusätzliche „Fabrik vor der Fabrik“ wird zum entscheidenden Erfolgsfaktor für die Energiewende. Entsprechende Konzepte entstehen aktuell bei Getec in der Schweiz und in den Niederlanden
Im Kontext der angestrebten Dekarbonisierung kommt dem Wasserstoff ein immer höherer Stellenwert als Energieträger (thermische Verwertung) und Ausgangsstoff der chemischen Produktionslinien (molekulare Verwertung) zu.
Für die Produktion von Wasserstoff aus regenerativem Strom und Reinstwasser bedarf es einer anspruchsvollen Prozesstechnik im Elektrolyseur. Um den Prozess sicher und zuverlässig messen und steuern zu können, braucht es hochpräzise Hochspannungs-Trennverstärker und Prozessanalytik.
Endress+Hauser ist der European Clean Hydrogen Alliance beigetreten und unterstützt damit die Entwicklung einer sauberen und wettbewerbsfähigen Wasserstoffwirtschaft in Europa. Ziel ist es, mit der Einführung von Wasserstofftechnologien bis zur Mitte des Jahrhunderts CO2-Neutralität zu erreichen. Im Verbund mit anderen Industrie-Partnern will Endress+Hauser so die Bemühungen um eine nachhaltige Zukunft unterstützen.
In Bandverzinkungs- und Kontiglühanlagen in Kaltwalzwerken ist eine besonders hohe Dichtheit gefragt, um die in bestimmten Abschnitten des Glühofens vorhandene Schutzgasatmosphäre aus Wasserstoff und Stickstoff sicher abzudichten.
Wasserstoff wird als vielfältig einsetzbarer Energieträger eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende einnehmen.
Er ist das kleinste und leichteste chemische Element, aber einer der größten Hoffnungsträger auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität: Wasserstoff (H2). Welche Hindernisse stehen einer Wasserstoffwirtschaft im Wege? Und was bedeuten die vielen Farben – von grün über blau bis türkis? Licht in dieses Wasserstoff-Dunkel bringt Stefan Herrig, Projektmanager für Wasserstoff bei IN4climate.NRW.
Die Fraunhofer Gesellschaft arbeitet mit Instituten in Chemnitz, Görlitz, Aachen, Stuttgart und Halle (Saale) in einem neuen Großforschungsprojekt an einem neuen Produktionsverfahren für Wasserstoff. Gemeinsam bauen das Fraunhofer IWU, IPT, IMWS, IPT und ENAs eine Referenzfabrik, in der in den nächsten vier Jahren neue Produktionsverfahren entwickelt und geprüft werden können.
Auf dem Deutschen Ingenieurtag beschäftigt sich die Breakout Session „Industry4Climate“ mit den Konzepten, wie eine treibhausgasneutrale Chemie bis 2050 zu erreichen ist.
