Wasserstoff aus Reststoffen: Mit diesem Verfahren soll das möglich sein
Fraunhofer-Forscher stellen Wasserstoff aus landwirtschaftlichen Reststoffen her. Laut den Wissenschaftlern soll dieser erhebliche Vorteile gegenüber Wasserstoff aus bisherigen Quellen haben.
- Verwendung von Wasserstoff in ländlichen Regionen
- Vorteile von Wasserstoff aus Reststoffen
- So wird aus Reststoffen Wasserstoff
- Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein der Energiewende. Allerdings ist seine Herstellung aufwendig und teuer. Obwohl die Entwicklung von Landmaschinen mit praxistauglichen Wasserstoffantrieb noch in den Kinderschuhen steckt, kann die Möglichkeit künftig für landwirtschaftliche Betriebe eine Rolle spielen. Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe in Zukunft aus grünen Rohstoffen Wasserstoff produziert werden könnte. Interessant ist das auch, weil viele ländliche Regionen abseits des Wasserstoff-Kernnetzes liegen. So könnten Gemeinden, Genossenschaften oder Betriebe selbst mit dem, was anfällt, Wasserstoff erzeugen: mit Holz-, Gras- oder Getreideresten. Auch Klärschlamm oder Gärreste aus Biogasanlagen kommen infrage.
Vorteile von Wasserstoff aus Reststoffen
Im Forschungsprojekt „Waste2HyEngine“ untersuchten die Fraunhofer-Institute UMSICHT und IKTS gemeinsam mit der Hochschule Heilbronn und dem Motorenhersteller Deutz, wie sich regionale Reststoffe als Wasserstoffquelle erschließen lassen. Während Brennstoffzellen Wasserstoff mit einer Reinheit von bis zu 99,999 Prozent benötigen, können entsprechend umgerüstete Verbrennungsmotoren auch wasserstoffreiche Gasgemische nutzen. Dadurch lässt sich der technische und finanzielle Aufwand für die Gasaufbereitung erheblich reduzieren.
So wird aus Reststoffen Wasserstoff
Das Verfahren basiert auf der thermochemischen Umwandlung organischer Reststoffe. Bei der sogenannten Pyrolyse werden diese unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt. Dabei entsteht ein wasserstoffreiches Gasgemisch, das nach einer Reinigung als Brennstoff eingesetzt werden kann. Für die Nutzung entwickelten die Forscher einen Wasserstoffmotor auf Basis eines Vierzylinder-Dieselmotors. Ein neuartiges Gaseinblasesystem ermöglicht die präzise Dosierung des Brennstoffs auch bei schwankender Gaszusammensetzung. In Versuchen lief der Motor bei Wasserstoffanteilen zwischen 40 und 100 Prozent stabil.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Für stationäre Anwendungen, etwa Blockheizkraftwerke auf landwirtschaftlichen Betrieben oder in Verwertungsanlagen, ist keine zusätzliche Anreicherung des Wasserstoffs erforderlich. Das Gas muss lediglich von schädlichen Bestandteilen wie Teer, Staub und Schwefelverbindungen gereinigt werden. Blockheizkraftwerke könnten damit Strom und Wärme für den Eigenbedarf erzeugen. Für mobile Anwendungen, beispielsweise in Traktoren oder Baumaschinen, entwickelten die Wissenschaftler zusätzlich Membranverfahren, mit denen sich der Wasserstoffanteil bislang auf 90 Prozent erhöhen ließ. Bis zur praktischen Nutzung sind allerdings weitere Entwicklungen bei Speicherung, Sicherheit und Betankung notwendig.
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Foto: Standl
