Erzeugung von Strom und Wasserstoff auf Basis erneuerbarer Energien - ein Demonstrationskraftwerk für die Universität der Bundeswehr München

Hintergrund:

• Um die weltweiten Klimaziele zu erreichen, muss insbesondere auch der Energiesektor die Verbraucher hauptsächlich mit Strom auf Basis von erneuerbaren Energien versorgen.
• Um die Schwankungen der Erzeugung von erneuerbaren Energien im Tages-, Wochen-, oder gar Jahresverlauf auszugleichen, ist die Speicherung der erzeugten Energie über verschieden lange Zeiträume notwendig.
  Der ökonomisch und ökologisch sinnvolle Einsatz heute verfügbarer oder diskutierter Speichertechnologien (Batterien, Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Umwandlung in Wasserstoff oder Methan … ) muss grundlegend untersucht werden. Die vernetzte Verwendung verschiedener Speichertechnologien ist dabei aufgrund der unterschiedlichen Speichercharakteristika sowie Invest- und Betriebskosten von besonderem Interesse.
• Zur Begrenzung der notwendigen Speicherkapazität und damit der Investkosten ist in einem Übergangsszenario eine Backup-technologie zur kontinuierlichen Erzeugung von Strom unabhängig von Sonne / Wind / Wasserkraft notwendig. Hierfür könnte Erdgas aus dem deutschen Erdgasnetz eingesetzt werden.
• Ein heute in Deutschland zusätzlich günstiger vorhandener Energieträger ist Wasserstoff als Abfallprodukt der chemischen Industrie. Dieser liegt hierbei allerdings in deutlich verunreinigter Form vor und kann nicht in Brennstoffzellen verwendet werden.

Demonstrationsanlage:

Die vorgeschlagene Demonstrationsanlage für die UniBw München sollte aus folgenden Komponenten bestehen:

1. Erzeugung erneuerbarer Energie

Am Standort wie auch in ganz Deutschland einfach zu realisierende Technologien:

• Windkraftanlage
• Photovoltaikanlage (teilweise vorhanden)

2. Speicherung der Energie

Ökologisch und ökonomisch sinnvolle Kombination aus Batterie- und Wasserstoffspeicher

• Stationäre Batteriespeicher
• Elektrolyseur und Wasserstoffspeicher
• Laden von Elektrofahrzeugen

3. Nutzung des Wasserstoffs und Erdgas-Backup

• Hocheffizienter fuel-flex Verbrennungsmotor zur Umsetzung von Erdgas und Wasserstoff und Versorgung der UniBw mit Strom und Wärme, der Strom kann auch zum Laden von Elektrofahrzeugen benutzt werden
• Betankung von Fahrzeugen mit Wasserstoffantrieb (Verbrennungsmotor oder Brennstoffzelle)

Aufgabenstellung:

In der Projektstudie ist das funktionale Konzept der Demonstrationsanlage zu erarbeiten, dabei sind sowohl die Gesamtanalage, als auch die Einzelsysteme wie Verbrennungsmotor, Windkraftanalage usw. zu betrachten, aufeinander abzustimmen und auszulegen. Durch eine Marktrecherche sind entsprechende Komponenten zu evaluieren und auf dieser Basis eine Kosten-Nutzen-Analyse und eine Optimierung des Konzepts durchzuführen.