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„Aufstellung der LOHC-Anlage von AREVA am bayerischen Speichertestzentrum des ZAE Bayern in Arzberg. Bild: AREVA GmbH
Energiespeicherung

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Saisonale Stromspeicherung durch Erzeugung von Wasserstoff

Areva hat in dem Projekt „Smart Grid Solar" eine neuartige Speichertechnologie im bayerischen Arzberg installiert. Hier wird die Liquid-Organic-Hydrogen-Carrier-Technologie in der Praxis erprobt.

Im Speichertestzentrum des ZAE Bayern in Arzberg wurde die erste komplette Energiespeicheranlage, basierend auf der chemischen Bindung von Wasserstoff in speziellen Ölen, durch Areva in Betrieb genommen. Mit der Anlage wird die neuartige LOHC- (Liquid Organic Hydrogen Carrier) Technologie in der Praxis erprobt. Diese Technologie bietet die Möglichkeit der saisonalen Speicherung von Strom durch die Erzeugung von Wasserstoff, der dann gespeichert und wieder zurückverstromt wird. Das ZAE-Speicherzentrum wird im Rahmen des Modellversuchs „Smart Grid Solar“ in Hof und Arzberg betrieben. Ziel des Projekts ist, die Integration von smarten Komponenten wie Speichern, regelbaren Verbrauchern und Photovoltaik in das Niederspannungsnetz zu untersuchen. Stromspeicher unterschiedlicher Technologien spielen hierbei eine wichtige Rolle. Die neue LOHC-Technologie zeichnet sich dadurch aus, dass Wasserstoff chemisch gebunden in einer Flüssigkeit einfach und ungefährlich langfristig gespeichert werden kann.

Um das technische und kommerzielle Potenzial dieser Technologie zu untersuchen, hat der in Erlangen ansässige Energiekonzern Areva nun im Testzentrum in Arzberg erstmals eine komplette Anlage bestehend aus den drei Komponenten Elektrolyseur, LOHC-Modul und Brennstoffzelle installiert. Bereits seit dem vergangenen Jahr ist der Elektrolyseur zur Wasserstoffproduktion aus überschüssigem Strom der Photovoltaikanlage im Testbetrieb. Das neu installierte LOHC-Modul belädt nun die Trägerflüssigkeit auf Kohlenstoffbasis mit Wasserstoff, wenn ein Überangebot an erneuerbarer Energie zur Verfügung steht. Bei Bedarf löst die Anlage den Wasserstoff wieder aus der Trägerflüssigkeit und wandelt ihn mit einer Brennstoffzelle wieder in Strom.

Die LOHC-Technologie hat das Potenzial, große Mengen Wasserstoff auf kleinem Raum sicher zu speichern und kann somit die Speicherung des Wasserstoffs gegenüber der herkömmlichen Aufbewahrung in Drucktanks vereinfachen. Das Volumen pro Energieeinheit verringert sich und die Flüssigkeit kann drucklos in normalen Tanks aufbewahrt werden. Da der Wasserstoff in der Trägerflüssigkeit LOHC chemisch gebunden ist, kommt es auch bei einer längeren Lagerung zu keinem Verlust und das Material ist im Vergleich zu gasförmigem Wasserstoff leichter und sicherer zu transportieren. Damit bietet sich die Technologie für die saisonale Speicherung an, um beispielsweise überschüssige Energie aus sonnigen Sommertagen im Winter zur Verfügung zu stellen.

Ein solches Speichersystem kann derzeit noch nicht wirtschaftlich betrieben werden, daher hat Areva zusammen mit dem ZAE Bayern eine Versuchsanlage entwickelt. „Die Anlage in Arzberg ist für uns ein wichtiger Meilenstein in der Technologieentwicklung. Wir zeigen hier, dass die einzelnen Komponenten zusammen funktionieren. Nun werden wir durch den Testbetrieb wichtige Praxiserfahrung sammeln“, erläutert Kerstin Gemmer-Berkbilek, Projektleiterin bei Areva. „Mit dem LOHC-Speichersystem haben wir jetzt Langzeit- und Kurzzeitspeichertechnologien im Speichertestzentrum zur Verfügung die wir beliebig miteinander kombinieren können. Damit haben wir in Arzberg einzigartige Möglichkeiten um die Integration von erneuerbaren Energien in das Energiesystem zu erproben und die Auswirkungen auf das lokale Stromnetz zu untersuchen,“ ergänzt der Gesamtprojektverantwortliche Philipp Luchscheider vom Zentrum für angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) in Erlangen.

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