Wasserstoff – ein Energieträger mit Tradition und Potenzial für die Zukunft
12. November 2021 | Wasserstofftag 2021: Aus der Nische in die großflächige Anwendung
Wasserstoff – ein Energieträger mit Tradition und Potenzial für die Zukunft
Umweltministerin Thekla Walker besucht das DLR Lampoldshausen
Bei dem Rundgang erhielt die Umweltministerin Walker einen Einblick in die Testinfrastruktur beim DLR Lampoldshausen. Im Gespräch (v.l.n.r.) Thomas Einfalt, Bürgermeister Hardthausen, Prof. Stefan Schlechtriem, DLR-Direktor Institut für Raumfahrtantriebe, Thekla Walker, Umweltministerin Baden-Württemberg und Norbert Heuser, Landrat des Landkreises Heilbronn.
Grüner Wasserstoff wird mittels Elektrolyse mit erneuerbaren Energien hergestellt und als Energieträger vielfältig eingesetzt. H 2 ORIZON ist ein Gemeinschaftsprojekt der ZEAG Energie und des DLR.
Das Projekt „Zero Emission" soll dazu beitragen, die Wirtschaftlichkeit und die Marktfähigkeit von Wasserstofftechnologien zu verbessern. Dazu zählen alle wesentlichen Bausteine von der Erzeugung über die Speicherung bis hin zur Nutzung von „grünem“ Wasserstoff an Prüfständen für Raumfahrtantriebe auf dem DLR-Standort Lampoldshausen.
Beim Wasserstofftag am 12. November 2021 tauschten sich Industrie, Forschung und Politik über die Rolle und das Potenzial von klimaneutral produziertem Wasserstoff und seinen Anwendungsmöglichkeiten aus.
Schwerpunkte waren Anwendungen für effiziente Wasserstofftechnologien, die sichere Handhabung sowie der Ausbau von Entwicklungs- und Testinfrastrukturen.
Mit dem Ausbau der Wasserstoff-Testinfrastruktur am Standort Lampoldshausen stärkt das DLR seine Rolle als Technologie- und Entwicklungspartner für kleine und mittlere Unternehmen sowie die Wissenschaft.
Schwerpunkte: Energie, Raumfahrt, Wasserstoff
Wie kann es gelingen, „grünen“ – also aus erneuerbaren Quellen gewonnen – Wasserstoff in die großflächige Anwendung zu bringen? Diese Frage stand im Mittelpunkt des diesjährigen Wasserstofftags des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Lampoldshausen. Gemeinsam mit der Wirtschaftsförderung Raum Heilbronn hatte das DLR am 12. November 2021 zu diesem virtuellen Austausch eingeladen und Forschung, Politik und Wirtschaft zusammengebracht.
Vielseitige Perspektiven für Wasserstoff aus erneuerbaren Ressourcen
Die Ziele für und mit Wasserstoff sind klar gesteckt. Wasserstoff aus regenerativen Quellen ist eine zentrale Komponente, um die globalen Klimaschutzziele zu erreichen. Die damit verbundenen Technologien sind für die Zukunftsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland von hoher Bedeutung. Heute sind die Anwendungsmöglichkeiten von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff so vielseitig wie nie zuvor.
Wasserstoff hat in energieintensiven Anwendungen seinen Ursprung und seine Zukunft: Seit mehreren Jahrzehnten ist er ein fester Bestandteil der Raumfahrt. „Heute arbeiten wir daran, dieses historisch gewachsene Wissen in die Zukunft zu tragen. Dazu forcieren wir die Erzeugung von grünem Wasserstoff und den Ausbau einer Forschungs- und Entwicklungsplattform für Wasserstofftechnologien am Standort Lampoldshausen“, betonte Dr. Anke Pagels-Kerp, DLR-Bereichsvorständin Raumfahrt, und ergänzte: „Mit Hilfe dieser Testinfrastruktur gelingt es uns, im engen Austausch mit unseren Partnern aus der Industrie und Wissenschaft, die Wasserstofftechnologie unter anwendungsnahen Bedingungen weiterzuentwickeln und zu skalieren. Gemeinsam arbeiten wir daran, das gebündelte Wissen zügig in greifbare technische Realität zu übertragen.“
„Grüner Wasserstoff ist ein Schlüsselfaktor, um die CO2-Emissionen zu drücken und die Klimaschutzziele einzuhalten. Der klimafreundliche Energieträger wird in den kommenden Jahren nach Energieeffizienz, erneuerbaren Energien und Elektrifizierung zur vierten Säule der Energiewende. Wasserstoff aus regenerativen Quellen bietet eine enorme Chance, nicht nur für den Klimaschutz, sondern auch für die Wirtschaft, weil mit den Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologien Arbeitsplätze gesichert und neue entstehen werden.“ Mit diesen Worten eröffnete die baden-württembergische Ministerin für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft, Thekla Walker, den diesjährigen Wasserstofftag.
Know-how aus der Raumfahrt für „grüne“ Wasserstofftechnologien
Der DLR-Standort Lampoldshausen verfügt über Erfahrung aus rund vier Jahrzehnten, wenn es um die Anwendung von Wasserstoff in der Raumfahrt geht. Er bietet eine einmalige Entwicklungs- und Testumgebung, um Wasserstofftechnologien in der Praxis zu erproben, weiterzuentwickeln und in die Anwendung zu bringen. Die enge Kooperation mit klein- und mittelständischen Unternehmen ermöglicht die rasche Skalierung und schnelle industrielle Umsetzung. „Wir schaffen eine Plattform, um gemeinsam innovative Lösungen voranzubringen – von der Idee bis zur Marktreife – auch über die Grenzen des DLR-Standorts hinaus“, erläuterte Dr. Daniela Lindner. Sie leitet die Abteilung Angewandte Wasserstofftechnologien am DLR-Institut für Raumfahrtantriebe. Gemeinsam mit ihrem Team arbeitet sie daran, die Wirtschaftlichkeit von Wasserstofftechnologien insbesondere durch Sektorenkopplung verschiedener wasserstofferzeugender als auch wasserstoffnutzender Anlagen zu verbessern. Dazu werden alle wesentlichen Bausteine der Wasserstofftechnologie von der Erzeugung mittels Elektrolyse, der Wasserstoffverflüssigung, der Speicherung bis hin zur Nutzung an den Triebwerksprüfständen als auch in der Mobilität betrachtet.
Zuhause anfangen: CO2-Reduktion bei der Standortversorgung
Auch die eigenen Klimaschutzziele treibt das DLR an seinem 51 Hektar großen Standort in Lampoldshausen weiter voran. Mithilfe eines ausgeklügelten Energiemanagements soll der Ausstoß an Kohlendioxid in den kommenden Jahren maßgeblich reduziert werden. Ermöglicht wird dies durch eine dezentrale, klimafreundliche Energieversorgung, durch Beimischung von grünem Wasserstoff in das Blockheizkraftwerk, den Einsatz von Brennstoffzellen- sowie batterie-elektrischen Fahrzeugen und den effizienten Umgang mit Ressourcen. „Wir betrachten unseren Standort als ein großes Versuchslabor und erzeugen dadurch ein reales Modell, um die gesamten Energieströme und -verbräuche genau zu bestimmen“, beschrieb Klaus Schäfer, stellvertretender Direktor des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe. Daten nutzen, um Energie zu sparen – das ist zugleich die Idee und das gemeinsame Ziel, das die DLR-Forschenden des Instituts für Raumfahrtantriebe gemeinsam mit einem DLR-Team des Instituts für Vernetzte Energiesysteme verfolgen. Intelligente Systeme sollen dabei helfen, Energieverbräuche am Standort effizienter zu gestalten. Mithilfe von rund 335 Messpunkten werden Daten aller Anlagen und Gebäuden in einer DLR-eigenen Energiemanagement-Plattform zusammengeführt. Die Forschenden können so den Verbrauch jeder einzelnen Anlage verfolgen und verbrauchsoptimiert steuern.
Testinfrastruktur am DLR-Standort Lampoldshausen: Entwicklung und Validierung von Wasserstofftechnologien
Das DLR-Institut für Raumfahrtantriebe am Standort Lampoldshausen verfügt über einzigartige Erfahrung im Einsatz von Wasserstoff in großen Mengen. Jährlich benötigt der Standort bis zu 300 Tonnen flüssigen (das entspricht über vier Millionen Liter flüssigen Wasserstoff) und über 20 Tonnen gasförmigen Wasserstoff, um Raumfahrtantriebe zu testen. Mit dem Aufbau einer zusätzlichen Wasserstoff-Testinfrastruktur stärkt das DLR in Lampoldshausen seine Rolle als Technologie- und Entwicklungspartner. Wasserstoffbasierte Systeme und Komponenten wie beispielsweise Kompressoren, Tanks oder auch Mikrogasturbinen können dort auf mehreren Prüfständen erprobt und weiterentwickelt werden. Durch den modularen Aufbau kann die Testinfrastruktur flexibel angepasst werden – je nach Auftrag und Forschungsfrage. Darüber hinaus können DLR-Forschende wichtige Daten für die Entwicklung moderner Steuerungstechniken gewinnen.
