Zukunftsthema GRÜNER WASSERSTOFF – Arbeitskreis Wasser und Energie diskutiert Wasserstoffproduktion aus Abwasser

  • Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie setzt sich Deutschland auch das ehrgeizige Ziel, eine internationale Führungsrolle bei Wasserstofftechnologien einzunehmen und diese langfristig zu sichern.
  • Mit dem Thema „Grüner Wasserstoff aus Abwasser“ schaffte der Arbeitskreis Wasser und Energie in seiner Sitzung am 18. März 2021 einen direkten Bezug zur GWP Mitgliedschaft.

Definition des grünen Wasserstoffs

Wasserstoff wird durch die Aufspaltung von Wasser (H2O) in Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) gewonnen. Wenn dafür elektrischer Strom genutzt wird, spricht man von Elektrolyse. Kommt der nötige Strom für die Elektrolyse aus erneuerbaren Energien, gilt der produzierte Wasserstoff als “grün”, da keine CO2 Emissionen frei werden, die das Klima schädigen.


Wasserstoff kommt eine Schlüsselrolle in der Energiewende zu: Wird überschüssiger Strom aus Sonne und Windkraft erzeugt, kann dieser für die Elektrolyse genutzt werden. So entstehen Sauerstoff und Wasserstoff, der gespeichert und bei Bedarf wieder in Energie umgewandelt werden kann.

„Klimaneutralität, Wettbewerbsfähigkeit, Versorgungssicherheit und Bezahlbarkeit – das sind die Pfeiler der Energiewende. Wenn wir die Pariser Klimaziele erreichen wollen, führt als Partner der Erneuerbaren, kein Weg am Thema grüner Wasserstoff vorbei. Denn die notwendigen Einsparungen an C02-Emissionen lassen sich gerade im Industrie- und Teil des Verkehrs- wie Energiesektors nur durch grünen Wasserstoff erreichen“, so GWP Vorstandsvorsitzende und Mitglied im Nationalen Wasserstoffrat Gunda Röstel.

Grüner Wasserstoff wird meist mittels Elektrolyse aus reinem Wasser und Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt. Die Technologie ist ein Schlüsselelement der Nationalen Wasserstoffstrategie. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 5 Gigawatt bis zum Jahr 2030 ausgebaut werden. Neben der Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologie fördert die Bundesregierung auch alternative Wege.

Die Firma Graforce hat mit der patentierten Plasmalyse das bisher einzige Verfahren entwickelt, das Wasserstoff aus Abwasser oder Biomethan produziert und bis zu 80 Prozent der Energie im Vergleich zur Elektrolyse einspart. In der Sitzung des AK Wasser und Energie erklärt Dr. Jens Hanke, warum:

„Schmutzwasser oder Biomethan aus dem Faulturm haben einen wesentlichen Vorteil in der Wasserstoffgewinnung. Ihre Stickstoff-und Kohlenwasserstoffverbindungen können mit wesentlich geringerer Energie aufgespalten werden als die Wassermoleküle “, so Dr. Hanke. „So benötigt die Erzeugung von 1kg Wasserstoff rund 20kWh/kg H2 aus Ammonium –Prozesswasser statt den 50kWh/kg H2 aus destilliertem Wasser mit der Elektrolyse.“

Die sogenannte Plasmalyse-Technik (Plasma-Elektrolyse) siedelt Graforce insbesondere in der Nähe von Klärwerkanlagen an und erzeugt damit eine Win-Win Situation, wie Dr. Hanke erläutert: „Klärwerke liefern z.B. das Schmutzwasser, das weiterhin Rückstande von Ammonium, Harnstoffe und Nitrat enthalten kann. Daraus gewinnt Graforce Wasserstoff, mit dem die Klärwerke ihre Betriebsflotte oder BHKWs versorgen.“

Dank fortschrittlicher Technologien „Made in Germany“ im Bereich Brennstoffzellen und Elektrolyse kann Deutschland eine Vorreiterrolle in der grünen Wasserstoffproduktion und im gesamten Markthochlauf einnehmen. Aufgrund der fehlenden Menge regenerativer Energien in Deutschland, die zur Produktion von grünem Wasserstoff nötig sind, werden Importe aus sonnenreichen Entwicklungs- und Schwellenländern verstärkt wichtig sein.

Das Thema grüner Wasserstoff bleibt für GWP von hoher Bedeutung: Zum einen durch die Möglichkeit, die in der GWP Mitgliedschaft vertretenen Kläranlagenbetreiber in die Produktion einzubeziehen. Zum anderen, da GWP als international ausgerichteter Verband über ein Netzwerk in die für Energiepartnerschaften wichtigen Entwicklungs- und Schwellenländer verfügt.

 

Alle Präsentationen der Sitzung stehen im Mitgliederbereich der GWP-Webseite zum Download bereit.

Mehr Informationen zur nationalen Wasserstoffstrategie finden Sie hier

Sie interessieren sich für energieeffiziente Wasserwirtschaft und Energiegewinnung aus Abwasser bzw. den Abfallprodukten? Dann schauen Sie doch mal bei unserem Arbeitskreis Wasser und Energie vorbei.

 

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