Potenziale der Brennstoffzelle erkennen und nutzen
Regionale Wertschöpfung durch innovative kommunale Nachhaltigkeitsprojekte: Die Brennstoffzelle als – stromerzeugende Heizung und Energiequelle für Elektroautos
Der Landkreis Elbe-Elster lud 28. Mai 2019 zum Infonachmittag rund um das Thema Regionale Wertschöpfung durch innovative kommunale Nachhaltigkeitsprojekte ein. Hier wurden innovative Anwendungen von Brennstoffzellen an Hand von Praxisbeispielen vorgestellt.
Inhalt der Veranstaltung
Der Impulsvortrag von Herrn Prof. Dr. Heck (IfaS – Umweltcampus Birkenfeld) vermittelte Handlungsempfehlungen für Kommunen, durch Nachhaltigkeitsprojekte die regionale Wertschöpfung zu erhöhen. Danach werden innovative Projekte auf Basis von Brennstoffzellen vorgestellt. Auch wenn Brennstoffzellen eine energieeffiziente, schadstoffarme und lohnende Alternative sowohl für übliche Heizungsanlagen (mit zusätzlicher Stromerzeugung) und Kraftfahrzeuge sind, kommen sie bislang kaum zum Einsatz. Die Veranstaltung richtete sich sowohl an Bürgermeister, kommunale Mitarbeiter (z.B. aus Bauverwaltungen, Gebäudemanagement oder Fuhrpark) als auch an Unternehmer und private Hausbesitzer beziehungsweise Autobesitzer.
Hintergrund:
Regionale Wertschöpfung durch Nachhaltigkeit
Um die Zukunftsfähigkeit einer Kommune sicherzustellen, ist ein nachhaltiges Handeln unerlässlich. Hier müssen innovative Wege beschritten werden, welche die wirtschaftliche Situation in den Kommunen langfristig verbessern. Der erfolgreiche Transfer praxiserprobter Anwendungen ist der Schlüssel für eine Verbesserung der regionalen Wertschöpfung und der Erhöhung der Attraktivität der Kommunen.
Verwendung in der Hausbeheizung
Brennstoffzellenheizungen wandeln in einem elektrochemischen Prozess Bio- oder Erdgas so um, dass Wasserstoff anfällt. Bei der Reaktion des Wasserstoffs mit Sauerstoff entsteht neben Wärme zusätzlich auch Strom - im Gegensatz zu konventionellen Heizungen. Dieser Strom kann im eigenen Gebäude verbraucht werden und ersetzt zumindest Teile des aus dem Stromnetz bezogenen Stroms. Das heißt, die Energiekosten können gesenkt werden, gleichzeitig macht man sich unabhängiger vom Markt. Ob eine Brennstoffzellenheizung in Frage kommt, sollte also bei der Erneuerung einer Heizungsanlage geprüft werden.
Verwendung in der Mobilität
Im Gegensatz zu einem Elektroauto mit Batteriespeicher wird in einem Elektroauto mit Brennstoffzelle der elektrische Strom direkt an Bord erzeugt. Ein weiteres Plus: Anstelle eines schwergewichtigen Akkus nimmt dieses Fahrzeug als Energiespeicher nur wenige Kilogramm Wasserstoff an Bord. Bei dieser Technik reicht ein kurzer Tankstopp an einer Zapfsäule für Wasserstoff - schon nach wenigen Minuten hat man die volle Reichweite wieder zur Verfügung. Deutschland erlebt derzeit weltweit den größten Zuwachs an Wasserstoff (H2)-Tankstellen und verfügt nach Japan und noch vor den USA über den zweitgrößten Bestand an öffentlichen H2-Tankstellen. Derzeit gibt es laut aktueller Information von H2 MOBILITY Deutschland GmbH & Co. KG bereits 69 Wasserstoff-Stationen in Deutschland, 31 weitere befinden sich im Bau.
Nachlese zur 3. Informationsveranstaltung im Landkreis Elbe-Elster zum Klimaschutz – Potenziale der Brennstoffzelle erkennen und nutzen
Bei der Informationsveranstaltung und begleitenden Fachausstellung am 28. 5. 2019 beim Landkreis Elbe-Elster ging es vor allem um Aufzeigen von Möglichkeiten für eine Erhöhung der regionalen Wertschöpfung durch Nachnutzung vorgestellter innovativer praxiserprobter Lösungsansätze und die Identifizierung der insbesondere in der Lausitz vorhandenen Potenziale zur Anwendung der Brennstoffzellentechnologie auf Basis Wasserstoff für eine intelligente Sektorkopplung. Nach Grußwort und Einführung in die Thematik durch den Landrat Christian Heinrich-Jaschinski, welcher die bisherigen Erfolge der Klimaschutzregion Elbe-Elster herausstellte und einen Ausblick auf neue Initiativen gab, wurden nachfolgend in zehn Fachvorträgen verschiedene Aspekte für eine erfolgreiche Energie-und - Verkehrswende im ländlichen Raum erläutert. Die Veranstaltung wurde von siebzig registrierten Fachbesuchern aufgesucht, was alle Erwartungen weit übertroffen hat.
Bild: Herr Prof. Dr. Heck (IfaS - Umweltcampus Birkenfeld, Hochschule Trier) beim Impulsvortrag
Der Impulsvortrag von Herrn Prof. Dr. Heck (IfaS - Umweltcampus Birkenfeld, Hochschule Trier) vermittelte Handlungsempfehlungen für Kommunen, durch Nachhaltigkeitsprojekte die regionale Wertschöpfung zu erhöhen. An konkreten praxiserprobten Beispielen erläuterte er wie es möglich ist, den Geldmittelabfluss aus dem ländlichen Raum für Importe fossiler Energieträger zu reduzieren und die regionale Wertschöpfung insbesondere durch erneuerbare Energieprojekte mit kommunaler und Bürgerbeteiligung zu erhöhen nach dem Grundsatz „Das Geld des Dorfes dem Dorfe“ von Friedrich Wilhelm Raiffeisen (1818 - 1888). Schwerpunkt waren die Handlungsfelder Energie, Landnutzung sowie Wasser- und Abwasser-infrastruktur mit geeigneten in der Praxis erprobten geeigneten Lösungsansätzen aus der Nachhaltigkeitsforschung des BMBF. Als nachahmenswerte Beispiele wurden unter anderem genannt der Landkreis Rhein-Hunsrück und die Wurzener Landwerke GmbH genannt. Danach wurden innovative Projekte auf Basis Wasserstofftechnologie mit Brennstoffzellen vorgestellt. Diese gehören zum Handlungsfeld einer nachhaltigen besonders klimaschonenden Energieversorgung.
Es wurde durch Herrn Oettel und die nachfolgenden Referentinnen und Referenten erläutert, dass eine nachhaltige und volkswirtschaftlich auch international tragbare Energieversorgung den Mobilitäts-, Wärme- und Stromsektor als ein integriertes Ganzes betrachten muss. Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, verknüpft Stromwelt und Kraftstoffwelt – die Voraussetzung für die Erreichung der Klimaziele und die wirtschaftlich effiziente Umsetzung der Energiewende.
Laut Herrn Oettel vom Bundesverband Regenerative Mobilität e.V. und FEE e.V. wurde mit Bezugnahme auf eine Stellungnahme von Dr.-Ing. Sandlaß (Mitglied des Deutschen Wasserstoff-und Brennstoffzellenverbandes e.V.) festgestellt, dass jährlich ca. 5 % der gesamten Windenergie-produktion wegen begrenzter Aufnahmefähigkeit der Netze abgeregelt werden müssen. Die Windparkbetreiber erhalten für diese Ausfallarbeit Entschädigungszahlungen. Anstelle dieser „Ausfallarbeit“ wäre eine Erzeugung von Wasserstoff durch den Einsatz von Elektrolyseuren und Speichern in den von Abschaltungen betroffenen Netzen möglich. Aus der „Ausfallarbeit“ des Jahres 2017 wäre die Produktion von bis zu 124.000.000 kg Wasserstoff möglich gewesen.
Im Vortrag von Frau Schulz (ALSTOM Transport Deutschland GmbH), welche die Möglichkeiten der Nutzung von Brennstoffzellen für Züge auf bisher nicht elektrifizierten Strecken vorstellte, wurde darauf hingewiesen, dass ein brennstoffbertriebener Zug ca. 260 Kg Wasserstoff / Tag und ein brennstoffbetriebener PKW ca. 4 - 6 kg Wasserstoff / Tag benötigt.
Im Vortrag von Herrn Altmann (GP Joule GmbH) wurde das innovative Verbundvorhaben Wasserstoffmobilität in Nordfriesland „eFARM“ vorgestellt. Ab Ende des Jahres 2019 wird Wasserstoff direkt an einem von fünf Windkraftanlagen-Standorten erzeugt. Die bei dem Elektrolyseprozess anfallende Wärme kann zur nachhaltigen Wärmeversorgung genutzt werden. Der Wasserstoff wird in mobile Speichercontainer abgefüllt und per LKW zu den beiden Wasserstofftankstellen in Niebüll und Husum transportiert. Dort wird der Wasserstoff nochmals höher verdichtet, um Busse des öffentlichen Nahverkehrs, aber auch weitere Wasserstoff-LKWs oder -PKWs zu betanken. Der Tankvorgang benötigt nur wenige Minuten und eine Tankfüllung reicht aus, um mit einem Bus beispielsweise 350 km oder einem PKW 600 km zu fahren - Mobilität mit 100 % grünem Wasserstoff. Dieses Projekt ist geeignet zur Nachahmung für den Weiterbertrieb von Bestandanlagen im ländlichen Raum, für die die künftig die EEG-Förderung wegfällt. Die Nutzung von Möglichkeiten der finanziellen Beteiligung von lokalen Partnern und Bürgern sowie einer regionalen Wertschöpfung kann zur Erhöhung der Akzeptanz beitragen.
Das Projekt „Wasserstoff-Drehscheibe in Bahnsdorf“ der ENERTRAG AG, welches sich im Landkreis Elbe-Elster in der Planung befindet, wurde durch Herrn Tom Lange (ENERTRAG AG) vorgestellt. Schwerpunkt ist hierbei eine Einspeisung ins Erdgasnetz der Ontras Gastransport GmbH mit dem Ziel einer Erhöhung des Anteils von grünem Gas. Herr Wierskalla erläuterte die technischen Details und weitere Vorteile des Brennstoffzellen-PKW HYUNDAI Nexo im Vortrag sowie am mitgebrachten Vorführfahrzeug. Der HYUNDAI Nexo erhält derzeit als einziges Brennstoffzellenauto eine Umweltpämie von 4.000 EURO (BAFA). Alternativ ist ein Investitionszuschuss von 40 - 60 % für die Mehrkosten im Vergleich zu einem konventionellen vergleichbaren PKW möglich laut NIP II-Programm. Weiterhin gilt bei Nutzung als Dienstwagen eine pauschale Dienstwagenbesteuerung von 0,5 Prozent. Darüber hinaus gilt eine 10-jährige Steuerbefreiung. Derzeit gibt es bereits 70 Wasserstoff-Tankstellen in Deutschland, weitere 30 befinden sich im Bau. Damit ist Deutschland nach Japan „Vizeweltmeister“ noch vor den USA.
Im nächsten Veranstaltungsblock wurden die Potenziale von stromerzeugenden Brennstoffzellen-heizungen vorgestellt. Als Hersteller war die Firma sunfire GmbH aus Dresden/Neubrandenburg mit dem Modell einer Brennstoffzelle vertreten. In seinem Vortrag stellte Nico Ulbicht (Sunfire GmbH) das Sunfire Home System mit 750 W elektrischer Leistung und 1.250 W thermischer Leistung vor, welches sowohl mit Erdgas als auch mit Flüssiggas betrieben werden kann. In einem Reformer wird aus dem Gas Wasserstoff gewonnen. Herr Leon Hagemann erklärte die Fördertatbestände für Brennstoffzellenheizungen, die auch als Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen gelten. Die Förderung besteht aus einem Festbetrag von 5.700 EURO. Hinzu kommen 450 EURO je angefangene 100 Watt elektrischer Leistung, zum Beispiel 3.600 EURO (Leistungsabhängiger Zusatzbetrag)
(KfW-Programm 433 - Zuschuss Brennstoffzelle);
plus pauschaler KWK-Zuschuss von zum Beispiel 1.800 EURO (BAFA).
Das sind insgesamt ca. 11.100 EURO bei Anlagen o.g. Größenklasse.
Mit über 5.700 bewilligten Förderanträgen durch die KfW übertrifft die Marktentwicklung alle Erwartungen (Stand 27.2.2019; Quelle: Zukunft Erdgas e.V.). Über erste Erfahrungen mit der Installation von Brennstoffzellenheizungen Vitovalor PT2 von Viessmann konnte aus dem Landkreis Elbe-Elster Herr Uwe Janosch (Renoc Wärme GmbH) aus Crinitz berichten. Herr Andreas Skrypietz, Deutsche Bundesstiftung Umwelt gab einen Überblick über Fördermöglichkeiten durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Hierzu gehören auch innovative, modellhafte und lösungsorientierte Vorhaben zum Schutz der Umwelt. Besondere Berücksichtigung finden Anträge kleiner und mittlerer Unternehmen.
Zum Abschluss berichtete Herr Prof. Dr.-Ing. H. P. Berg, Euro-K GmbH / BTU Cottbus-Senftenberg, Preisträger des Ersten Wissenschaftstransfer-Preises 2019 der Wirtschaftsinitiative Lausitz über das Projekt „Antriebssysteme und Energiewandler der Zukunft“. Es handelt sich dabei um Mikrogasturbinen basierte Systeme und deren Anwendungsmöglichkeiten zur Verwertung von Biogas und Mischgasen mit hohem Wasserstoffanteil. Weitere Details zu den künftigen Möglichkeiten dieser neuartigen Technologieklasse erhalten interessierte Anwender direkt über Herrn Prof. Dr.-Ing. H.P. Berg, Leiter des Lehrstuhls Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe bei der BTU Cottbus-Senftenberg.
Die Bedeutung der Wasserstofftechnologien für die globale Wirtschaft steigt stetig. Bis 2050 besteht allein für Deutschland laut jüngster Studien von führender Institutionen wie DENA, NOW, FhG-ISE ein wirtschaftliches Marktpotential von bis zu 300 Mrd. EUR bei bis zu 100.000 neuen Arbeitsplätzen. Wir gehen davon aus, dass sich mit einer gezielten Markteinführung der Wasserstofftechnologien einmalige Chancen auch für die Lausitz und den Landkreis Elbe-Elster ergeben, der über einen Überschuss an erneuerbarer Stromproduktion verfügt.
Kurt Seidel
Klimaschutzmanager
Landkreis Elbe-Elster
Rückfragen zur Veranstaltung und weitere Anregungen für künftige Veranstaltungen sind willkommen
per E-Mail unter kurt.seidel@lkee.de oder KEA.Planung@lkee.de
Fachvorträge:
Prof. Dr. Peter Heck. IfaS – Umweltcampus Birkenfeld, Hochschule Trier
Eberhard Oettel, FEE e.V. und BRM e.V.
Saskia Schulz, ALSTOM Transport Deutschland GmbH
Olaf Altmann, GP JOULE GmbH
Tom Lange, ENERTRAG AG
Hyundai Motor Deutschland GmbH/Autohaus Maluche GmbH, vertreten durch Herrn Wierskalla
Nico Ulbicht, Sunfire GmbH
Leon Hagemann, ASUE e.V.
Andreas Skrypietz, Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Prof. Dr.-Ing. H.P. Berg, Euro-K GmbH / BTU Cottbus-Senftenberg
P.S. Der Landkreis Elbe-Elster plant am Mittwoch, den 18. September 2019 in Bad Liebenwerda seinen zweiten Mobilitätstag mit Schwerpunkt Elektromobilität und Wasserstofftechnik
