Erfahren Sie mehr über die Zukunft von Wasserstoff für sauberere, erneuerbare Energieerzeugung in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

Erfahren Sie von Jenbacher Experten mehr über die Zukunft von Wasserstoff in der D-A-CH-Region in unserem kostenlosen Online-Seminar.

Europa hat es sich zum Ziel gemacht, bis 2050 klimaneutral zu werden. Dabei handelt es sich um eine weltweite Entwicklung, in deren Mittelpunkt die Umstellung von vorwiegend fossilen Energiesystemen hin zu Energiesystemen mit niedrigem oder keinem CO2-Ausstoß steht. Um dies zu erreichen, muss es zu einem starken Wachstum der bekannten erneuerbaren Energieerzeugungslösungen wie der volatilen Wind- und Solar-PV (RES) kommen. Um eine stabile und kontinuierliche Energieversorgung zu gewährleisten, bedarf es einer flexiblen Backup-Lösung welche am besten durch disponierbare Gaskraftwerke bereitgestellt werden kann, idealerweise mit flexiblen Gasmotoren, die mit erneuerbaren E-Kraftstoffen wie Wasserstoff betrieben werden.

Jenbacher ist als Thought Leader im Bereich E-Fuels gut positioniert:

- Wir haben mit unserem Partner HanseWerk Natur ein Pilotprojekt mit einem Gasmotor, der zu 100% mit Wasserstoff betrieben wird, gestartet
- Unser Produktportfolio umfasst fünf Baureihen, die zu 100% mit Wasserstoff oder mit einer Wasserstoffmischung betrieben werden können
- Ca. 6.000 Jenbacher Gasmotoren von INNIO werden in Europa mit Biogas oder Biomethan betrieben
- Gasmotoren eignen sich bestens, um sowohl mit Erdgas als auch mit 100% erneuerbaren Brennstoffen betrieben zu werden

Was wir bis jetzt erreicht haben:

Erste Umrüstung eines Gasmotors von Erdgas auf 100% Wasserstoff in Zusammenarbeit mit HanseWerk Natur in Hamburg

Das Jenbacher-Pilot-Kraftwerk von HanseWerk Natur in Hamburg-Othmarschen ist der Beweis dafür, dass der Betrieb eines Gasmotors mit reinem Wasserstoff kein Wunschtraum mehr ist – auch nicht auf industrieller Ebene. Hierbei handelt es sich um den ersten Großmotor, der sowohl zu 100% mit Erdgas als auch mit einer variablen Wasserstoff-Erdgas-Mischung mit bis zu 100% Wasserstoffanteil betrieben werden kann. Die umgerüstete Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) versorgt zuverlässig 30 Wohneinheiten, einen Sportplatz, einen Kindergarten und das Erholungszentrum in Othmarschen mit 13.000 Megawattstunden Fernwärme pro Jahr. Die erzeugte Elektrizität versorgt E-Autos an den Ladestationen in der mehrstöckigen Parkgarage in Othmarschen und wird auch in das Stromnetz vor Ort eingespeist. Mehr zu diesem herausragenden Projekt erfahren Sie in unserem Online Seminar.

Welche grünen Brennstoffe kommen in der Zukunft zum Einsatz?

Grünes, synthetisches Methan als ideale Ergänzung und Ersatz für Erdgas.
Synthetisches Methan wird durch Methanisierung aus grünem Wasserstoff hergestellt. Da es über dieselben physikalischen Eigenschaften wie Erdgas verfügt, kann es ohne Einschränkungen und Umrüstungen der Gas-Infrastruktur in das Erdgassystem eingespritzt werden. Alle Endverbraucher von Gas, einschließlich Gasmotoren, können weiterhin zuverlässig mit den derzeitigen optimierten Leistungs- und Emissionsstandards betrieben werden.

Grünes Methanol als klimaneutraler Brennstoff für Gasmotoren.
Genauso wie synthetisches Methan wird Methanol aus grünem oder blauem Wasserstoff erzeugt. Methanol wird häufig als chemisches Grundprodukt verwendet; es ist flüssig und kann einfach gelagert und transportiert werden. Neben seiner Nutzung in stationären Motoren kann es auch für Transport am Land oder auf dem Meer verwendet werden und ist zudem die perfekte Alternative für jene Gebiete, die nicht an das Gasnetz angeschlossen sind. Inseln, Microgrids oder abgelegene Gebiete, die heutzutage Diesel oder Schweröl nutzen, könnten unschwer auf Methanol umstellen.

Gasmotoren könnten nach einigen Umrüstungen mit Methanol betrieben werden und dieselbe Infrastruktur könnte ohne größere Änderungen weiterverwendet werden. Die Umstellung von Schweröl und Diesel auf eine klimaneutrale Lösung mit Methanol ist eine vielversprechende Alternative für zahlreiche abgelegene Gebiete auf der ganzen Welt.

Grüner Wasserstoff als CO2-freier Brennstoff
Wasserstoff kann eine wichtige Rolle spielen, wenn es darum geht, fossiles Erdgas zu ersetzen. Es ist im Grunde genommen CO2-frei und kann als Brennstoff für Gasmotoren verwendet werden. Im Laufe der nächsten Jahrzehnte könnte das weitere Wachstum von Windparks und PV-Anlagen grünen Wasserstoff über Power-to-Gas liefern. Obwohl Wasserstoff sich von Erdgas unterscheidet, kann es in Pipelines und Tanks transportiert werden und bis zu einem gewissen Grad könnte dafür die bestehende Erdgasinfrastruktur genutzt werden. Abschließend kann Wasserstoff in verschiedensten Branchen eingesetzt werden, u. a. Industrie, Wärmeerzeugung, Transport und Energieerzeugung.

INNIO Jenbacher betreibt schon seit mehreren Jahren Gasmotoren mit Gemischen mit hohem Wasserstoffanteil. Stahlgase und synthetische Gase mit einem hohen Wasserstoffanteil von bis zu 60%(v) werden aktuell eingesetzt. Bei aktuellen Projekten kommen Mischungen mit Erdgas und einem Wasserstoffanteil von bis zu 60%(v) zum Einsatz. Es besteht eine hohe Flexibilität bei der Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas als Brennstoff für Jenbacher Gasmotoren. In Zukunft werden Gasmotoren mit 100% Wasserstoff betrieben werden. Bis 2021 sollte der erste mit 100% Wasserstoff-betriebene Jenbacher Gasmotor verfügbar sein.
Wasserstoff könnte auch in Erdgas-Pipelines eingespritzt werden. In diesem Fall ist es absolut wichtig, dass die Informationen über den Wasserstoffgehalt dem Endverbraucher, der die Gasmotoren betreibt, zur Verfügung stehen. Jenbacher empfiehlt, ein Signal über den Wasserstoffgehalt im Pipeline-Gas zur Verfügung zu haben, insbesondere wenn dieser über 5 %(v) liegt.

Was man wissen sollte:

Bei Umstellung von Erdgas auf

• Biomethan oder grünes, synthetisches Methan… ist keine Umrüstung notwendig
• grünes Methanol… sind Feldupgrades notwendig und werden bei Bedarf verfügbar sein
• lokal beigemischten grünen Wasserstoff… sind Feldupgrades abhängig vom Wasserstoffgehalt notwendig und werden bei Bedarf verfügbar sein
• grünen Wasserstoff als Teil von Pipeline-Gas… können Feldupgrades bei einem Gehalt von mehr als 5%(v) notwendig sein und werden bei Bedarf verfügbar sein
• reinen, grünen Wasserstoff… sind Feldupgrades notwendig und werden verfügbar sein

Kraft-Wärme-Kopplung mit grünem Gas und >90% Brennstoffausnutzung

Jenbacher Gasmotoren können bei KWK-Anwendungen eine Brennstoffausnutzung von 90 % und mehr erreichen. Dadurch wird in der Regel etwa 30 % weniger Primärenergie verbraucht als bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme.
Da erneuerbare Brennstoffe kostenintensiver sind als Erdgas und deren Verfügbarkeit knapp ist, ist es noch wichtiger, dass wir den Primärenergie-Input so weit wie möglich reduzieren. In Verbindung mit Systemen zur Wärmespeicherung können KWK-Anlagen mit Gasmotoren flexibel betrieben werden. KWK-Anlagen mit Gasmotoren sind daher eine disponierbare erneuerbare Energiequelle (dRES) und eine ideale Ergänzung zu volatilen erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne.

Zusammenfassung:

Die Verwendung von erneuerbaren Gasen in Gasmotorenkraftwerken ist weniger kostspielig als ein rein elektrisches Energiesystem mit seinem Bedarf an einem massiven Stromnetzausbau und sehr hohen Speicherkapazitäten, um eine ausreichende Reserve zu gewährleisten. Während wir als Industrie die Technologie zur Verfügung stellen können, muss seitens der Politik sichergestellt werden, dass erneuerbare Brennstoffe – ob nun Biomethan, synthetisches Methan, grünes Methanol oder sogar Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen – zur Verfügung stehen, um den Wandel im Energiesystem zu unterstützen.
Gasmotoren sind eine bewährte Technologie zur dezentralen Erzeugung von Energie und Wärme mit einer Brennstoffausnutzung von über 90% und können mit einer großen Bandbreite an CO2-freien oder klimaneutralen Brennstoffen betrieben werden, was sie zu einer exzellenten, planbaren und erneuerbaren Energiequelle macht.
Es wird ein planbarer Fahrplan benötigt, um zuverlässige Rahmenbedingungen für Technologieentwicklung und notwendiges Vertrauen für Investoren zu schaffen. So ein Fahrplan sollte auch Ziele zum Ersetzen des Anteils an fossilen Gasen durch erneuerbare Gase umfassen. Diese Ziele sollten, ähnlich wie die Zielsetzung bezüglich erneuerbarer Elektrizität, von nationalen Plänen begleitet werden, in denen detailliert dargelegt wird, wie sie erreicht werden sollen. Gleichzeitig müssen technische Standards und rechtliche Rahmenbedingungen rechtzeitig angepasst und mit dem Implementierungsfahrplan synchronisiert werden. Es ist zudem wichtig, eine zu frühzeitige Anpassung der Normen und Rahmenbedingungen z. B. für Erdgas-Wasserstoff-Gemische in Pipeline-Gas, zu vermeiden, lange bevor diese verfügbar sind, da dies zu unnötig hohen Kosten und geringerer Energieeffizienz führen würde.

Erwägen Sie die Verwendung von E-Fuels wie Wasserstoff für künftige Projekte? Gemeinsam mit unseren Kollegen von Jenbacher Deutschland teilen unsere Experten mit Ihnen unsere umfassenden Kenntnisse und Erfahrungen und helfen Ihnen bei der Entscheidung, wie sie Ihnen helfen können.

Jenbacher Gasmotoren sind bereit für das Wasserstoff-Zeitalter!
Wir bereiten auch Sie gerne darauf vor.

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