Wasserstofftechnologie-Initiative

Transkript

1 Wasserstofftechnologie-Initiative Mecklenburg-Vorpommern e. V

2 Wasserstoff Energieträger der Zukunft? Wasserstoff ist ein Sekundärenergieträger Technisch relevante Herstellung mittels Reformer - Rohöl, Kohle, Erdgas, Biomasse Elektrolyseur elektrischer Strom;Nutzung von Wind-, Wasser- und Solarenergie, Geothermie Speicherung gasförmig und flüssig (Volumen, Sicherheit, Abdampfverluste, Kosten Energiewandler zur Kraft- und Wärmeerzeugung (Verbrennungsmotor, Gasturbine, Heizkessel, Brennstoffzelle)

3 Gegenwärtig ist Wasserstoff teuerer als fossile Brennstoffe Entwicklung von Energiewandlern mit hohem Wirkungsgrad ist erforderlich Brennstoffzelle bietet großes Potenzial Brennstoffzellenentwicklung wird z. Z. international mit hohem Aufwand vorangetrieben (Automobil- und Mineralölkonzerne, EVU, Heizungsfirmen, Hersteller portabler Geräte, BZ-Komponentenhersteller)

4 STRATEGIEN Netzwerkbildung Akzeptanz über Demonstrationanlagen hinaus Alleinstellungsmerkmale durch regionale Besonderheiten Umwandlungstechnologien für einsatzspezifische Brennstoffe Wettbewerbsfähigkeit durch Stacktechnologie für relevante Brennstoffzellen Selbstvertrauen und Vertrauen bei Strategieentwicklung und ihrer Realisierung

5 Zielstellung der Entwicklungen ¾ Entwicklung von Zukunftstechnologien wird von Unternehmen der Region auf höchstem Niveau durchgeführt. ¾ Umsetzung und Anwendung der Ergebnisse in der Region möglich ¾ Bündnisbildung von Unternehmen, Universitäten und Hochschulen aus der Region ¾ Entwicklung von Teilbereichen der Wasserstofftechnologie größte wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Erfolgsaussichten

6 Wichtige Branchen und Märkte ¾ Maritime Technik ¾ Landwirtschaft ¾ Tourismus ¾ Medizintechnik ¾ Biotechnologie ¾ Regenerative Energien Bedeutung für Mecklenburg-Vorpommern ¾ Entwicklung neuer industrieller Wachstumskerne ¾ Beitrag für Umwelt und Schonung der Energieressourcen ¾ große Chancen, da noch kein etablierter Markt vorhanden ¾ Regionale Märkte/Anwendungen potenziell vorhanden ¾ Projekte schaffen kurz- bzw. mittelfristig nachhaltige Arbeitsplätzen

7 Bewertung der Zielmärkte für Unternehmen aus M-V Verkehr Stationäre Energieversorgung Straßenfahrzeuge (Fahrräder, Motorräder, PKW, LKW) für M-V nur bedingt relevant Luftfahrzeuge für M-V nicht relevant Wasserfahrzeuge für M-V besonders relevant Öffentliche Energieversorgung (Stadtwerke, zentrale Stromlieferanten) für M-V relevant für M-V relevant Industrielle u. landwirtschaftliche Energieversorgung Hausenergieversorgung (vom Einfamilien- bis zum Mehrfamilienhaus) für M-V relevant Tragbare Systeme, spezielle Einsatzfälle Kleine Wasserfahrzeuge (Boote, Segelboote etc.) für M-V besonders relevant Bemannte und unbemannte Unterwasserfahrzeuge für M-V besonders relevant Schiffe für M-V relevant Laptops, Handys, Taschenlampen etc. für M-V relevant Messstationen für M-V relevant Über- und Unterwasser- Monitoringeinrichtungen für M-V besonders relevant

8 Teilbereiche der Wasserstoff- und Brennstoff- zellentechnologie in M-V - Verknüpfungen - Querschnittstechnologien Versorgungsinfrastuktur Betankungstechnik Sicherheitstechnik Wasserstofferzeugung vorrangig regenerativ, Biomasse Energiewandlung Wasserstoffspeicherung vorrangig Hochdruck-Metallhydrid Wasserstoff mechan. Energie Elektroenergie mittels Verbrennungskraftmaschinen Ottomotoren Dieselmotoren Turbinen Wasserstoff Elektroenergie mittels Brennstoffzellen vorrangig Polymerelektrolyt-Membran-BZ (PEM) 1W W

9 Beispiel der Anwendung im maritimen Bereich und Bootsbau Brennstoffzellenanlagen einschließlich Speicher mit den Parametern Leistung: Meeresforschung, UW-Monitoring W, Boote 0,5 15,0 kw Energie: Meeresforschung, UW-Monitoring kwh, Boote 200 kwh kwh Märkte Anwendungen Meeresforschungs- und Offshoretechnik Stromversorgung für Überwasser- und Unterwassermessstationen sowie Fahrzeuge Bootsbau- Energieversorgung für Passagierboote, Yachten und Kleinstboote als Batterie- oder Stromerzeugeraggregate-Ersatz, Wärmeversorgung, Versorgung von E-Antrieben Erfolgsaussichten auf diesen Märkten Brennstoffzellen sind in diesen Bereichen prädestiniert. Wegen allg. hohen Kostenniveaus im maritimen Bereich lassen sich die derzeit noch hohen Preise für BZ und Speicher leichter durchsetzen als in vielen anderen Branchen.

10 Projekte 12 Projekte mit 18 Partnern

11

12 Projekt DeepC

13 Parameter DeepC Verdrängung : ca kg Nutzlast : ca. 300 kg Geschwindigkeit : 4 kn max. 6 kn Tauchtiefe : 4000 m Missionszeit : 60 h Reichweite : 400 km steuerbar in allen 6 Freiheitsgraden bei allen Geschwindigkeiten

14 Leichter Hochdruckbehälter zur Wasserstoffspeicherung AIR Fertigung-Technologie GmbH Ziele: hohe gravimetrische und volumetrische Energiedichten 4 kwh/kg; 1,3 kwh/l zum Vergleich: Diesel : ca. 12 kwh/kg; ca. 10 kwh/l

15 Liefer-Recherchen und Marktanalysen für Brennstoffzellen und deren Komponenten Ziele: ENITECH Energietechnik Elektronik GmbH Recherche der Lieferbarkeit von Brennstoffzellen und deren Komponenten, vorrangig aus den USA und Kanada sollen durchgeführt werden. Marktanalyse zum Brennstoffzelleneinsatz im Leistungsbereich ab 5 W (vorrangig PEM, DMFC, SOFC, MCFC)

16 Wissenschaftlich-technische Analyse von neuartigen Brennstoffzellen für den maritimen Einsatz, vorrangig für den Unterwassereinsatz AMT Analysenmeßtechnik GmbH

17 Regionale Wasserstofferzeugung für eine Insel-Energieversorgung IFEU Institut für Energie und Umwelt e. V. Ziele: Varianten für die Wasserstofferzeugung: Windwasserstoff - Solarwasserstoff - Biomassewasserstoff - Abfallwasserstoff Realisierung der Vorzugsvariante unter Nutzung der regionalen Unternehmen

18 Analyse der Eigenschaften von kohlenfaserverstärkten Verbundwerkstoffe (CFK) hinsichtlich des Einsatzes in der Wasserstofftechnologie vorrangig für Wasserstoffdruckbehälter und Brennstoffzellenkomponenten AIR Fertigung-Technologie GmbH

19 Systeme für Niedrigenergie-Wasserfahrzeuge zum Einsatz auf Küsten- und Binnengewässer (WakaS) Partner : AIR GmbH Hohen Luckow MAR GmbH Rostock Rosoma GmbH Rostock Enitech GmbH Bentwisch Marsig mbh Rostock Maritec e. V. Rostock Fennert GmbH Bentwisch Fachhochule Stralsund

20 Direktmethanolbrennstoffzelle DMFC für portable Anwendung Projektpartner: HIAT ggmbh Schwerin INP Greifswald FZW Wismar AMT GmbH Rostock Ziele: Grundlagenforschung Leistung: bis 250 W

21 Neuartige Brennstoffzellen für den maritimen Einsatz, vorrangig für den Unterwassereinsatz Projektpartner: AMT Analysenmeßtechnik GmbH ENITECH Energietechnik Elektronik GmbH Ziele : hohe Energiedichten hohe Umgebungsdrücke von bis zu 600 bar (6.000 m) Langzeiteinsatz bis zu 1 Jahr

22 Brennstoffzellenbus Barth ARGE Wasserstoff-Initiative Vorpommern Fachhochschule Stralsund Seus Kältetechnik Wasser und Abwasser GmbH Boddenland Fahrzeugbau Strela Ziele: Mittels Elektrolyse auf Basis regenerativer Energie Erzeugung von H2 und O2 - O2 für Verbesserung des Klärprozesses in Barth - H2 für Brennstoffzellenbetrieb Umrüstung eines Busses auf Brennstoffzellenbetrieb durch Fahrzeugbau Strela und die Firma Proton

23 Projekt Auxiliary Power Unit (APU) Webasto

24 Entwicklung einer Brennstoffzellenanlage auf Basis einer Hochtemperaturbrennstoffzelle vom Typ SOFC für Kraftfahrzeuge zur Erzeugung von Wärme- und Elektroenergie Brennstoffbasis: Diesel, Benzin Entwicklungsschwerpunkt : Reformer - Diesel, Benzin > wasserstoffreiches Gas

25 Erfolgsaussichten, Chancen und Risiken Stärken ¾ Es ist eine breite wissenschaftliche Basis im industriellen Bereich und der Forschung vorhanden. ¾Der maritime Markt ist wegen der möglichen Durchsetzung eines höheren Preisniveaus ein prädestinierter Einstiegsmarkt. Kritische Erfolgsfaktoren ¾ Die Kostenentwicklung des Wasserstoffs im Verhältnis zum Ölpreis ist derzeit nicht absehbar. ¾ Die Kostenentwicklung in der Brennstoffzellentechnologie kann derzeit nur mit großen Unsicherheiten prognostiziert werden. ¾ Die Entwicklung der staatlichen Förderung des Wasserstoffeinsatzes ist nicht festgeschrieben.

26 Erfolgsaussichten, Chancen und Risiken Risiken: ¾ Mit der relativ kleinen Anzahl von Unternehmen wird ein breites Technologiefeld bestritten. ¾ Nach Abschluss der geförderten Entwicklung ist eventuell aus Kostengründen oder technisch-technologischen Aspekten ein Markteinstieg kurzfristig nicht möglich. ¾ Die Refinanzierung des Eigenanteils kann nicht rechtzeitig erfolgen. ¾ Geringe Eigenkapitaldecke der Unternehmen kann zu kritischen Situationen in den Unternehmen führen.