Wasserstoff Der Stoff der Zukunft!

Transkript

1 Wasserstoff Der Stoff der Zukunft! Energy Storage - Lehrerseminar Alexander Schadowski 9. März 2015 VRC/MW Düsseldorf

2 Themenübersicht Eigenschaften von Gasen Warum Wasserstoff als Kraftstoff? Linde-Technologien für Wasserstofftankstellen Referenz Projekte Wachsende H 2 -Infrastruktur Zusammenfassung 2

3 Eigenschaften der Gase Technische Gase sind geruch- und geschmacklos nicht fühlbar nicht sichtbar

4 Eigenschaften der Gase Physikalische Eigenschaften tiefkalt verflüssigter Gase Aus 1 Liter tiefkalt verflüssigtem Stickstoff werden beim Verdampfen ca Liter gasförmiger Stickstoff

5 Eigenschaften der Gase Beispiele relativer Dichten von technischen Gasen Wasserstoff 0,068 Helium 0,14 Leichter als Luft Acetylen 0,91 Stickstoff 0,97 Luft 1,0 1,0 Sauerstoff 1,11 Schwerer als Luft Kohlendioxid 1,53 Argon 1,38 Propan 1,55

6 Warum Wasserstoff als Kraftstoff? Wasserstoff bietet: Null Emissionen am Auspuff Erhebliche CO 2 Reduktionspotenziale über die gesamte Kette Topic Text Diversifizierung der Primärenergie, v.a. im Transportsektor Effizienter Einsatz von fossilen Energieträgern.* * Im Vergleich zu den konventionellen Antrieben. 6

7 Die H 2 Produktion kann diversifiziert werden: Konventionelle und erneuerbare Erzeugungspfade Conventional Renewable Grid electricity Wind/Water/Solar power Electrolysis By product H2 Chemical processes Biological metabolism Biological processes (e.g. algae) Biomass gasification Coal gasification Bioliquid reforming Solid biomass (e.g. wood) Coal Steam methane reforming Liquid biomass (e.g. glycerol) Natural gas Biogas (e.g. landfill-, sewage gas) 7

8 Linde - Wasserstoff Wertschöpfungskette Linde deckt die gesamte Wasserstoff Wertschöpfungskette ab Produktion Lieferung/Speicher Verdichter/Pumpe Bus Dispenser CGH2 storage Conventional (e.g., SMR) LH2 storage Ionic compressor Onsite SMR 350 bar Bus 700 bar Pkw Green (e.g., BTH) Onsite Electrolysis Cryo pump 8

9 Linde H 2 Betankungstechnologien IC90 Standard für Serienproduktion Ventilation System Electricmotor 75kW Example: New design of IC90 (US+EU Version) Cooler for compressor Cooler for coldfill Compressor 370Nm 3 /h 3-Bank- Block Layout & Leistung Ionic Compressor für H 2 Kleiner Footprint: 2,7m x 4,3m Container 5-stufige Verdichtung Max. Förderrate: 30 kg/h Min. Input: 5 bara Max. Output: bar Schallemission: <75dB (A) Supply: gasförmig oder flüssig Versorgungsspeicher: 200bar Tubes (ca. 170kg) 50bar Tanks (ca kg) Erfüllt Betankungsstandard SAE J2601

10 Linde H 2 Betankungstechnologien IC90 - Funktionsprinzip Input 5-10bara 14bara 40bara 113bara 318bara 900bara Output 900bara (1.000bara max.) Stage Stage Stage Stage Stage Coalescer for ionic liquid Hydrogen 5 to 900bara Ionic liquid Hydraulic/radial piston engine Hydraulic oil

11 H2-Tankstellenaufbau Steuerungscontainer, Tubes und Dispenser 11

12 Kryopumen Technology mit flüssig Wasserstoffspeicher HFS System mit 1 Dispensers Technische Daten Verdichtertyp Kapazität Befüllungdruck Befüllungszeit Flüssig Speicher Kryo Pump (tiefkalt) 100 kg/h 700 bar (SAE) 3 min 1, 2 or 3 Tonnen 12

13 Kryopumpen Technologie Layout Sehr hohe Durchsätze bis 100 kg/h bei 900 bar Spezifischer Energieverbrauch reduziert um 70%² Versorgung mit hochreinem Flüssigwasserstoff Kein zusätzliches Kühlsystem Hohe Verfügbarkeit, geringer Wartungsaufwand Erfüllt Betankungsstandard SAE J Pro Verdichter/Pumpe. ² Im Vergleich zu einem konventionellem Kolbenverdichter. 13

14 Kryopumpen Technologie Berlin, Shell 700 bar PKW u. Bus Wasserstoff-Tankstelle 14

15 Referenzprojekt Shell Sachsendamm, Berlin Zutritt: öffentlich Inbetriebnahme: Q2/2011 Zapfsäulen: Leistung: 1 x 700 bar (PKW) 1 x 350 bar (PKW) 1 x 350 bar (Bus) 2 x 100 kg/h MUC, Tokyo 350bar, Ariake, Dry 350bar, Runner Cryo Compressor Technologie: Kryopumpe Versorgung: LH 2 Speicher Kunde: Shell

16 Referenzprojekt Vattenfall, Hamburg Barcelona, 350bar, Dry Runner Zutritt: öffentlich Inbetriebnahme: April 2012 Zapfsäulen: Technologie: 1 x 700 bar (PKW) 1 x 350 bar (PKW) 1 x 350 bar (Bus) 2 Ionenverdichter MUC, Tokyo 350bar, Ariake, Dry 350bar, Runner Cryo Compressor H 2 Quelle: Kunde: Elektrolyse System (3x60Nm³/h) 2x50 bar GH2-Speicher

17 Referenzprojekt TOTAL Multi-Energie-Tankstelle Messe Berlin (Jafféstrasse)

18 Power-to-gas - Wasserstoffspeicherung Energiepark Mainz Stadtwerke Mainz (Betreiber), Linde, Siemens und Hochschule Rhein Main planen eine Elektrolyse- und H 2 Speicheranlage in Mainz Investitionen 17 Mio. EUR Die elektrische Energie (bis zu 6 MW) wird durch einen Windpark produziert

19 Power-to-gas - Wasserstoffspeicherung WEBCAM - Energiepark Mainz :00 Uhr

20 Kooperation Linde-Daimler 20 H 2 -Tankstellen für Deutschland H 2 -Mobility Schlüssel Faktoren 20 weitere öffentliche Wasserstoff- Tankstellen in Deutschland bis Ende 2015 Initiative von Daimler und Linde schließt die Lücke zwischen Demonstration (Clean Energy Partnership - CEP) und Vermarktung ( H 2 Mobility ) Stärkt die vorhandenen Cluster und stellt die Verbindung untereinander sicher Die Vereibarung ermöglicht es in Zukunft durch Deutschland mit Wasserstoff-Autos zu fahren 20

21 Wachsende H 2 -Infrastruktur 21

22 H 2 -Tankstellenübersicht NRW

23 Interessante Links - Linde Homepage: YouTube - Linde Film Ioni Energiepark Mainz: CLEAN ENERGY PARTNERSHIP (CEP) - Karte H2-Tankstellen: - Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW)

24 Zusammenfassung Wir beherrschen die Wasserstofftechnologie bereits heute: Produktion, Speicherung, Betankung und Verbrauch in BZ-Systemen sind Realität Die Technologie für große H 2 -Versorgungen ist bereits vorhanden Erzeugung von grünem Wasserstoff zu wirtschaftlichen Kosten Senkung der Investitionskosten Wirtschaftliche und politische Randbedingungen

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ansprechpartner: Alexander Schadowski Telefon: Mobil: