Schmoele und Wasserstoff-Wärmetauscher – unser Beitrag zur Energiewende
Seit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert wird Kohle, Öl und Gas gewonnen. Mit der Verwendung dieser fossilen Rohstoffe wird eine große Mengen an CO2 der Atmosphäre zugeführt. Mit steigendem CO2-Gehalt steigt die Temperatur und unser Klima verändert sich dramatisch.
Wasserstoff unterstützt die Energiewende:
Für viele Anwendungen gibt es bereits Alternativen, die auf grünem Wasserstoff basieren. Aber was bedeutet grüner Wasserstoff? Das Gas ist doch farblos?
Wasserstoff wird je nach Produktionsart in folgenden Farben unterschieden:
| Wasserstoff | Beschreibung |
|---|---|
| Grauer Wasserstoff | entsteht durch Dampfreformierung fossiler Brennstoffe wie Erdgas oder Kohle und gilt als Übergangstechnologie. |
| Blauer Wasserstoff | CO2-neutrale Produktionsart des grauen Wasserstoffs. Das bei der Dampfreformierung entstehende CO2 wird abgeschieden und gespeichert und gelangt so nicht in die Atmosphäre. |
| Türkiser Wasserstoff | entsteht durch Methanpyrolyse aus Erdgas. Bei der Produktion wird fester Kohlenstoff anstatt CO2 erzeugt, der in anderen Produkten weiterverwendet werden kann. CO2-Neutralität erreicht man über den Einsatz von Energien aus erneuerbaren Quellen. |
| Grüner Wasserstoff | entsteht durch Elektrolyse von Wasser mit Einsatz von Strom aus 100% erneuerbaren Quellen. Damit ist diese Wasserstoffproduktion CO2-frei. |
Wasserstoffanwendungen
Doch wo kann Wasserstoff tatsächlich eingesetzt werden? Auf der Erde ist Wasserstoff am häufigsten in gebundener Form als Wasser vorhanden. Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte und ist dadurch ein guter Energieträger.
Wasserstoff wird zur Herstellung und Speicherung von grünem Strom, in der Chemie- und Stahlproduktion, in der Lebensmittelindustrie sowie im Mobilitäts- und Immobiliensektor eingesetzt – so unterstützt grüner Wasserstoff die Energiewende.
Grüner Wasserstoff wird in einem Elektrolyseur aus Wasser gewonnen. Dabei wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten und gespeichert. Beim Elektrolyseprozess wird Wärme benötigt. Nach dem Aufspaltprozess müssen Sauerstoff und Wasserstoff zur Speicherung gekühlt werden. Das Erwärmen und Abkühlen im Prozess erreicht man z.B. mit Rohrbündel-Wärmeübertrager.
Da Wasserstoff eine geringe Dichte aufweist, wird er in der Regel in flüssiger Form oder unter hohem Druck gespeichert. Über Wasserstoffkompressoren kann Wasserstoff auf z.B. 350 – 1000 bar verdichtet werden. Dies geschieht meist in mehreren Stufen. Mit jeder Kompressionsstufe steigt die Temperatur, die über einen Wasserstoff Wärmetauscher wieder abgesenkt werden muss.
Im Mobilitätssektor stellt Wasserstoff eine Alternative zu batterieelektrischen Antrieben dar. Neben dem Einsatz des Wasserstoffs in einem dafür umgebauten Verbrennungsmotor, sehen die meisten Anwendungen eine Brennstoffzelle als Motor vor. Die Brennstoffzelle lässt Wasserstoff und Sauerstoff in ihren Membranen zu Wasserdampf reagieren. Bei diesem Prozess erzeugt die Brennstoffzelle Strom, der über Elektromotoren zum Antrieb von PKW, LWK, Bussen oder Lokomotiven genutzt wird.
Um Wasserstoff für die Brennstoffzelle in das richtige Temperaturfenster und den richtigen Zustand zu bringen, wird z.B. ein Verdampfer in Form eines Wasserstoff Wärmeübertragers eingesetzt.
Wasserstoffstrategie
Der weltweit steigende Energiebedarf erhöht den Druck auf die geplante Energiewende. Langfristig kann uns die Deckung des Energiebedarfs nur mit grünem Wasserstoff ökologisch gelingen.
Damit die Lieferkette des grünen Wasserstoffs funktioniert, muss die Infrastruktur global aufgebaut werden. Von der Herstellung bis zum Verbrauch des grünen Wasserstoff entstehen aktuell die benötigten Maschinen und Anlagen, wie Elektrolyseuere, Kompressoren oder auch Brennstoffzellen.
Wir die SCHMOELE GmbH unterstützen diese Vorhaben, indem wir z.B. Wärmetauscher für das Elektrolyt von Brennstoffzelle entwickeln und herstellen. Damit leisten wir einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende und unterstützen Sie gerne bei Ihren Wasserstoff-Projekten.
H2: Unser Beitrag ist die Effizienz
In allen Anwendungen rund um Wasserstoff werden folgende Funktionen im Prozess benötigt:
• Kühlen
• Erhitzen
• Verdampfen
• Kondensieren
Mit Entwicklung, Optimierung und Fertigung von effizienten Wasserstoff-Wärmeübertragern reduziert Schmöle den Energiebedarf in unterschiedlichsten H2-Anwendungen. Dabei begleiten wir unsere Kunden von der Auslegung und Simulation über die Fertigung von Prototypen bis in die Serie.