Das EU Projekt H2-Impact ist als erstes Hydrogen Valley Projekt in Deutschland gestartet. Dabei handelt es sich um eine Modellregion, in der Wasserstoff entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von seiner Erzeugung bis zu vielfältigen direkten und indirekten Anwendungen – eingesetzt werden soll und an der viele Akteure mitwirken.
Koordiniert wird das Vorhaben von der Senatorin für Wirtschaft, Häfen und Transformation der Freien Hansestadt Bremen. Daran beteiligt sind 25 Institutionen und Unternehmen, wobei knapp die Hälfte der Beteiligten aus der Region kommen, darunter das ttz Bremerhaven. Die EU fordert das Vorhaben mit knapp 9 Mio. Euro.
Ein wichtiges Zukunftsthema für die Region ist u. a. die Produktion von Wasserstoff auf See, und zwar dort, wo offshore Windenergie erzeugt wird. Um jedoch 1 kg Wasserstoff mittels Elektrolyse zu erzeugen, sind aus stöchiometrischen Betrachtungen 9 kg hochreines, absolut salzfreies Wasser notwendig.
Um dieses aus salzigem Meerwasser herzustellen, sind besondere Maßnahmen zur Entsalzung erforderlich. Hier setzt das ttz Bremerhaven auf eine innovative, besonders energiesparende Technologie, die sog. Membrandestillation. Bei der Membrandestillation erfolgt die Stofftrennung nicht – wie bei der Membranfiltration sonst üblich durch eine hohe Druckdifferenz über die Membran von bis zu 50 bar und mehr – sondern über eine moderate Temperaturdifferenz von ca. 20 – 30 K. Die vielen Poren in der Membran fungieren dabei wie mikroskopisch kleine Destillationsapparaturen, in denen Wasserdampf von der salzhaltigen, warmen Seite der Membran auf die salzfreie, kalte Seite der Membran transportiert wird und dort zu reinem Wasser kondensiert. Die warme Seite der Membran wird dabei mit Salzwasser mit einer Temperatur von ca. 40 – 60°C beaufschlagt, während auf der kalten Seite mit entsalztem Wasser Temperaturen von ca. 20 °C – 30 °C herrschen. Zur Aufwärmung des Seewassers auf 40 – 60 °C soll im Vorhaben Abwärme der Elektrolyseure genutzt werden, was das gesamte Verfahren besonders energieeffizient macht. In diesem Fall können im Vergleich zur Umkehrosmose ca. 90 % elektrische Energie eingespart werden.
Eine Aufgabe des ttz Bremerhaven im Rahmen des Vorhabens besteht darin, eine Pilotanlage für die Meerwasserentsalzung auf Basis der Membrandestillation zu entwickeln und auf dem Elektrolyseur-Testfeld des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme (IWES) unter realen Bedingungen mit Meerwasser, jedoch an Land, zu erproben.
In einem ersten Schritt werden in Kürze zunächst mit einer Technikumsanlage im ttz Bremerhaven (Foto oben) Tests zur Membranauswahl, zur Ermittlung der optimalen Scale-up-Bedingungen und der Betriebsparameter der späteren Pilotanlage durchgeführt.
Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard Schories
Institutsleiter
E-Mail: gschories@ttz-bremerhaven.de
Tel.: 0471 80934-102
Das Vorhaben „H2B-Impact“ wird gefördert von der Europäischen Union durch die Clean Hydrogen Joint Undertaking mit bis zu 8.996.848,00 € unter der Projekt-Nummer 101251573
Foto: ttz Bemerhaven
