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Energiespeicher auf Wasserstoffbasis | 2019-08

Um das Ziel einer autarken Energieversorgung der Bergwelt Kandel zu erreichen, wurden in dieser Konzeptstudie Energiespeicher auf Wasserstoffbasis untersucht.

Projektdaten  
Projektname Bergwelt Kandel - Untersuchung flexibler Energiespeicherlösungen auf Wasserstoffbasis zum Ausgleich fluktuierender Energieerträge und -verbräuche
Projektnummer 2019-08
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Metzgerei Reichenbach
Laufzeit 01.01.2019 - 29.01.2020
Fördersumme 17.000 €

Nachhaltiges Ausflugsziel “Bergwelt Kandel”

Die steigende Nachfrage von Tages- und Übernachtungsgästen auf dem Ausflugs- und Aussichtsberg Kandel führte zu dem Entschluss, die “Bergwelt Kandel” wieder neu zu beleben. Im Zuge dessen entsteht mit der konsequenten Umsetzung des Nachhaltigkeitsprinzips eine SB-Berggaststätte mit Übernachtungsmöglichkeiten in Doppel- und Mehrbettzimmern, Ferienwohnungen und ein Bergchalet-Dorf. Dafür soll auf dem Fundament des ehemaligen Gebäudes ein Neubau errichtet werden, der mit einer Energieversorgung auf Basis regional erzeugter erneuerbarer Energien ausgestattet wird. Angedacht wurden die Installation einer Photovoltaikanlage auf den Dächern der Gebäude, sowie die Installation einer Kleinwindenergieanlage. Die Wärmeerzeugung soll zudem auf regional erzeugten Holzpellets basieren. Ziel ist eine zu 100% autarke Energieversorgung, welche durch den Einsatz von hochflexiblen Energiespeicherlösungen die stark wechselnden Anforderungen zuverlässig abdeckt.

Eignet sich Wasserstoff als Energiespeicher?

Im Fokus der geplanten Vorstudie / Konzeptentwicklung standen die nähere Betrachtung von Wasserstoff als Energiespeicher. Dafür werden Projekte, in denen ebenfalls Wasserstoff als Energiespeicher verwendet wird, vorgestellt und analysiert. Des Weiteren werden Hersteller der notwendigen Komponenten recherchiert und erste Konzepte entwickelt.

Energiespeicherkonzepte auf Wasserstoffbasis sind durch ihre hohe Flexibilität sehr gut geeignet, zwischenzeitliche Stromüberschüsse aus fluktuierenden Energiequellen (Sonne, Wind), in einen energetisch hochwertigen und gut speicherbaren Energieträger umzuwandeln. Dieser kann anschließend je nach Bedarf beliebig lange zwischengespeichert werden. Somit sollten durch die Konzeptionsentwicklung wertvolle Erkenntnisse für die Umsetzung in einem Gesamtenergiekonzept mit einem möglichst hohem Autarkiegrad gewonnen werden.

Darstellung drei wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt:

  • Wirtschaftlichkeit: Ein wesentlicher Faktor für den wirtschaftlichen Betrieb der H2-Anlage stellt die Auslastung (Anzahl der Vollaststunden) der zentralen Anlagenkomponenten (Elektrolyseur, Brennstoffzellen-BHKW) dar. Eine wirtschaftliche Auslastung kann ab ca. 4.000 Vollaststunden/a erreicht werden. Dies lässt sich jedoch aktuell im BV Bergwelt Kandel allein mit der möglichen PV-Ausbeute von ca. 1.500 Vollaststunden/a nicht erzielen. Möglicherweise kann durch eine zukünftige Erweiterung der Eigenenergieversorgung bspw. durch eine Kleinwindkraftanlage die Energieausbeute (Volllaststunden) gesteigert werden und damit verbunden auch die Wirtschaftlichkeit verbessert werden.
  • Wahrnehmung und Akzeptanz: Der verfahrenstechnische Charakter und die Komplexität der H2-Anlage wird von den Bauherren der Bergwelt Kandel (Gastronomie- und Hotelbranche) eher als eine Anlagetechnik mit Bezug zum industriellen Umfeld (bspw. Verdichtungsdrücke bis zu 300 bar ü) wahrgenommen, welches für sie ein fremdes Terrain mit einem schwer einzuschätzenden unternehmerischen Risiko darstellt.
  • Flächenplanung und notwendiger Platzbedarf: Die frühzeitige Berücksichtigung des notwendigen Platzbedarfs für die Integration eines bzw. mehrerer 30 bar - H2-Speicher, ermöglicht die sog. „Direkte Speicherung“ (d.h. eine H2-Speicherung ohne Druckerhöhung) und damit verbunden die Nutzung einer ganzen Reihe von positiven Auswirkungen auf das geplante Projektvorhaben:

- geringerer Komplexitätsgrad (weniger Anlagenkomponenten)

- kein zusätzlicher Verdichter inkl. Druckluftkompressor notwendig

- höherer Wirkungsgrad

- geringere Investitionskosteng

- eringer Betriebskosten (Eigenenergiebedarf, Wartungskosten)

- Steigerung der Akzeptanz (s.a. Pkt. 2)

Diese Ergebnisse können im Detail im Abschlussbericht nachgelesen werden. Weitere Informationen rund um die Konzeptionierung der neuen Bergwelt Kandel finden sich unter www.Bergwelt-Kandel.de. Wie sich die „Bergwelt Kandel“ energietechnisch inzwischen weiterentwickelt hat, lässt sich in einem weiteren Projekt, “Sektorenkopplung im Kleinen” nachlesen.