Die erste Megawatt-Brennstoffzelle

Produktionsinfrastruktur
Nutzung

Die Friatec AG ist ein Spezialist für Produkte aus korrosionsbeständigen und verschleißfesten Werkstoffen. Das Unternehmen ist 2015 mit E.on Connecting Energies, dem E.on-Tochterunternehmen für integrierte Energielösungen, eine Energiepartnerschaft eingegangen. Prämisse des Projektes war es, die innovative Brennstoff-Technologie einzusetzen. Im Zuge der Umsetzung wurde zunächst eine Analyse zu Strom- und Erdgasbedarf der Friatec AG durchgeführt. Auf Basis dieser Daten sind verschiedene Kraft-Wärme-Kopplungs-Lösungen (KWK-Lösungen) bewertet worden.

Die Wahl fiel auf ein Modell der Brennstoffzellen-Technologie des Unternehmens FuelCell Energy Solutions: Das erste europäische industrielle Brennstoffzellenkraftwerk der Megawattklasse mit 1,4 MW elektrischer Nettoleistung ist im Spätsommer diesen Jahres in Mannheim eröffnet worden. Das Kraftwerk wird jährlich 11,2 GWh Strom und 6 GWh Wärmeenergie erzeugen. Somit werden 46% des jährlichen, elektrischen Energiebedarfs der Friatec AG durch das Kraftwerk gedeckt.

Die Karbonat-Brennstoffzellen haben den Vorteil, dass sie leicht verfügbare Brennstoffe wie etwa Erd- und Biogas verwenden um Wasserstoff und in Folge durch einen elektrochemischen Prozess Strom und Wärme zu produzieren. Da es dabei keine Verbrennung gibt, werden auch keine Schadstoffe emittiert.

Die Anlage kommt ohne bewegliche Teile aus, die Wartungszyklen sind deshalb kurz. Nach etwa 40.000 Betriebsstunden muss aber das Herzstück der Anlage, in dem der elektrochemische Vorgang der Stromerzeugung stattfindet, ausgetauscht werden.

Die „warme“ Abluft der Produktion (etwa 370°C) wird über einen Bypass in die Wärmeprozesse der Produktion geführt. Dort kann die Wärme z.B. in Dampf oder Heißwasser umgewandelt, in vielen Prozessen eingesetzt werden. Die produzierte Wärme kann so ganzjährig effizient eingesetzt werden.

Neben dem eigentlichen Anlagenbetrieb konnten bereits im Vorhinein Ressourcen gespart werden: Durch die günstige Positionierung der Anlage auf dem Firmengelände und die deshalb kurzen Wege konnten die Einbindungskosten niedrig gehalten werden. Brennstoffzellen unterliegen außerdem nicht der Genehmigung der Bundesimmissionsschutzverordnung. Die Laufzeit des Projektes konnte durch das Vermeiden dieses Behördenschrittes verkürzt werden.

Im Vergleich zur Weiterführung der bisherigen Anlagen und der getrennten Strom- und Wärmelösungen bietet die neue Anlage zwei zentrale Vorteile: Zum einen eine Verminderung des CO2-Ausstoßes. Und zum anderen eine Einsparung bei den Energiekosten.

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