Demonstrationsvorhaben
Multi-SOFC
Klimafreundliche Energieversorgung am Krankenhaus in Erkelenz
Leitung des Vorhabens
Eine klimafreundlichere Energieversorgung ist das Ziel, das die Partner bis zum Projektende demonstrieren wollen. Damit entsteht in Erkelenz ein Leuchtturmprojekt, das eine weitreichende Strahlkraft entwickeln kann. Die Reverion GmbH und die Hydrogenious LOHC NRW GmbH zeigen am Hermann-Josef Krankenhaus die Kopplung neuer Wasserstofftechnologien in einer wirtschaftlich relevanten Größenordnung. So soll die Versorgung des Hauses klimafreundlicher und kostengünstiger werden. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert das Vorhaben mit 23,6 Millionen Euro.
Die Reverion GmbH, Hydrogenious LOHC NRW GmbH, das Hermann-Josef-Krankenhaus Erkelenz und das Helmholtz-Cluster Wasserstoff wollen demonstrieren, dass die neue Kombination der zwei Wasserstoff-Technologien 20 Prozent des Bedarfs an Strom und Wärme des Krankenhauses Erkelenz abdecken kann. Das ist eine relevante Größenordnung, mit der es möglich ist, die Technologie für größere Bedarfe und andere Anwendungszwecke zu skalieren.
„Wir sind überzeugt davon, dass die bei unserem Demonstrationsvorhaben Multi-SOFC gezeigten Technologien auf großes Interesse stoßen können. Während des Vorhabens optimieren wir das neue System fortlaufend und haben so zum Abschluss einen Datensatz vorliegen, auf dessen Basis die Projektpartner das kombinierte System für industrielle Anwendungen skalieren können.“
Dr.-Ing. Michael Alders, leitender Projektingenieur beim HC-H2. Foto: ©Forschungszentrum Jülich/Limbach
Was passiert hier, technische Details
Die erste Phase des Vorhabens mit der Inbetriebnahme der Vorgänger-Units ist abgeschlossen. Zuerst wurde das SOFC-System mit Erdgas versorgt. Schon hier haben die Projektpartner eine signifikant verbesserte Klimabilanz im Vergleich zur konventionellen Stromversorgung des HJK mit einem Blockheizkraftwerk gezeigt.
Anschließend hatten die Projektpartner begonnen, dem Erdgas Wasserstoff beizumischen, dessen Anteil sie Schritt für Schritt steigern. Der Wasserstoff wird zuerst unter Druck in Gasflaschen bereitgestellt. Mit dem steigenden Wasserstoffanteil waren die CO₂-Emissionen am HJK weiter gesunken. Der Anteil im Gasgemisch steigt im Verlauf auf bis zu 20 Prozent. Das ermöglicht Erkenntnisse für eine spätere mögliche Weiterentwicklung einer ausschließlich auf Wasserstoff basierenden Versorgung.
Das Container-Kraftwerk Reverion M-100/250 liefert dem Krankenhaus mit 100 kW elektrischer Leistung Strom und Wärme aus Wasserstoff oder Erdgas. Es erreicht einen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 80 Prozent. Damit spart das Krankenhaus allein bei der Stromversorgung jedes Jahr 128 Tonnen CO₂ ein. Weil das Kraftwerk reversibel arbeiten kann, kann das Krankenhaus nicht nur Wasserstoff in Energie umwandeln, sondern es könnte selbst Wasserstoff erzeugen und so überschüssigen Photovoltaikstrom speichern.
Die Energiezentrale wird neu aufgesetzt mit einem SOFC-System (links) und der LOHC-Technologie.
Grafik: Forschungszentrum Jülich/Reisen
Im nächsten Schritt löst die LOHC-Technologie die Gasflaschen ab. Bis dahin hat die Hydrogenious LOHC NRW GmbH am HJK ihre Infrastruktur installiert. Diese ermöglicht, Wasserstoff in einem herkömmlichem Tank-Lkw bei Umgebungsbedingungen in Erkelenz anzuliefern. Um den Wasserstoff aus dem LOHC freizusetzen, muss dem Thermalöl Energie in Form von Wärme zugeführt werden. Die Partner wollen zeigen, dass es möglich ist, dafür die Abwärme zu nutzen, die das SOFC-System beim Verstromen des Gasgemischs erzeugt.
Ist der Wasserstoff freigesetzt, fließt das entladene Trägermaterial in einen zweiten unterirdischen Tank. Es kann dann zu einem Wasserstoff-Erzeuger zurück transportiert und erneut mit Wasserstoff beladen werden – ähnlich dem Pfandflaschen-Prinzip.
Die neu installierte Technologie löst die bewährte Versorgung des Krankenhauses nicht ab. Am HJK sind weiterhin ein Blockheizkraftwerk und als Rückfalloption ein Gasmotor im Einsatz, die das Haus bei Bedarf auch allein versorgen können.
Interessenten, die sich über das Projekt Multi-SOFC informieren wollen, können sich per Mail an die Adresse info.hch2@fz-juelich.de wenden.
Broschüre
Unsere Partner
Projektstatus
128
Tonnen CO2-Ersparnis
pro Jahr, allein durch Stromerzeugung
1
Reverion M-100/250
Anzahl installierte Kraftwerke
80 %
Elektrischer Wirkungsgrad
18 kW
Thermische Leistung