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Testanlage zur Produktion von Wasserstoff nimmt Betrieb auf

In Spanien hat die bisher größte Versuchsanlage für die Herstellung von Wasserstoff durch Sonnenenergie ihren Betrieb aufgenommen. (Foto: © DLR/Ernsting)
In Spanien hat die bisher größte Versuchsanlage für die Herstellung von Wasserstoff durch Sonnenenergie ihren Betrieb aufgenommen. (Foto: © DLR/Ernsting)

In Spanien hat die bisher größte Versuchsanlage für die Herstellung von Wasserstoff durch Sonnenenergie ihren Betrieb aufgenommen. Mit einer Leistung von 750 Kilowatt ist sie deutlich leistungsfähiger und effizienter als frühere Anlagen.

04.12.2017 – Insbesondere im Verkehrs- und Wärmesektor hat Wasserstoff das Potenzial, den Anteil Erneuerbarer Energien mittel- bis langfristig deutlich zu erhöhen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) forscht bereits seit Jahren an einer möglichst effizienten Erzeugung von Wasserstoff durch Sonnenenergie. Gemeinsam mit internationalen Projektpartnern hat das DLR nun in der südspanischen Provinz Almería die bislang größte solarchemische Anlage zur Produktion von Wasserstoff eingeweiht. In dem Projekt HYDROSOL_Plant wird Wasserstoff direkt durch Sonnenstrahlung erzeugt.

Dabei wurde nicht nur der Aufbau des Reaktors im Vergleich zu früheren Anlagen abgeändert, sondern auch verbesserte Materialien für einen höheren Wirkungsgrad eingesetzt. Dadurch erreicht die solarchemische Anlage nun eine Leistung von 750 Kilowatt (KW) und ist damit mehr als siebenmal so leistungsstark wie vorherige Entwicklungsstufen. Zunächst wollen die Wissenschaftler Wasserstoff im Test- und Demonstrationsbetrieb herstellen und dabei die Eignung der Materialien untersuchen.

„Gerade im Verkehrssektor können Wasserstoffantriebe erheblich zum Klimaschutz beitragen“, sagt Karsten Lemmer, DLR-Vorstand für Energie und Verkehr. So kann der Energieträger beispielsweise in Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb direkt als Treibstoff verwendet werden. „Das Forschungsprojekt HYDROSOL_Plant ist ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zu einer effizienten Herstellung von Wasserstoff mit Hilfe von Sonnenenergie“, so Lemmer weiter.

Prozess benötigt hohe Temperaturen

Die Herstellung vom Wasserstoff erfolgt in der Anlage mit der Wärmeenergie der Sonne durch eine thermochemische Redox-Reaktion. Durch zahlreiche Spiegel wird hierbei das Sonnenlicht auf einen Brennpunkt konzentriert. Hierbei entstehen hohen Temperaturen, die in einem mehrstufigen Verfahren Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufspalten können. Zunächst erfolgt eine chemische Reduktion, bei der Sauerstoffmoleküle freigesetzt werden. Anschließend wird die eigentliche Wasserspaltung vorgenommen, wobei Wasserdampf durch den Reaktor strömt und das reduzierte Material den Sauerstoff des Wassers aufnimmt. Der Energieträger Wasserstoff kann dann entweichen, während der Sauerstoff im Reaktor bleibt.

Nach Angaben vom DLR konnten die Prozesse und Materialien entscheidend weiterentwickelt werden. So wird nicht nur ein höherer Wirkungsgrad erreicht, sondern kann auch erstmals durch eine Anlage die Erzeugung, Abtrennung von Wasserstoff sowie Speicherung übernommen werden. Im Testbetrieb sollen dadurch pro Woche rund drei Kilogramm Wasserstoff hergestellt werden können.

Mit der Marktreife und der damit verbundenen kommerziellen Anwendung des Verfahrens rechnen die Forscher allerdings erst in einigen Jahren. Je nach Geschwindigkeit der fortschreitenden Entwicklung könne das Verfahren bereits in zehn Jahren zur industriellen Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden. jk


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