„nachhaltige technologien 04 | 2022"

Die oben dargestellten Abnahmemengen sind das Ergebnis von Lieferverträgen bzw. Annahmen von Abgabemengen aus den Erkenntnissen des Projekts. Zusätzlich dazu werden von Seiten des Betreibers fol- gende weitere Anforderungen an die Anlage festgelegt: • Eine Elektrolyse-Leistung von 1 MW und eine Wasserstoffproduktionsrate unter Volllast von 210 Nm³/h. • Unter der Woche muss die Befüllung von mindestens einem leeren Trailer pro 24 Stunden möglich sein. • Die maximale Befüllzeit eines Trailers ist mit sechs Stunden anzusetzen. Basierend auf diesen Randbedingungen werden die Massen- und Energiebilanzen auf Subsystemebene der Elektrolyse, Methanisierung, Speicher, Verdich- ter und Trailer berechnet. Für die Berechnung der druckabhängigen Massenströme zwischen den Komponenten sind Verdichterkennfelder und Druck- verlustmodelle hinterlegt. Die Befüllung der Trailer kann auf mehrere Arten erfolgen. Im Konzept A er- folgt die Befüllung nur über den Verdichter, welcher Wasserstoff aus den Niederdruckspeichern (ND- Speicher) bezieht. In Konzept B erfolgt die Befüllung der Trailer mittels Kombination von Überströmen aus den Mitteldruckspeichern (MD-Speicher), getrieben durch die Druckdifferenz. Bei Erreichen des Druckaus- gleichs wird der Trailer mit dem Verdichter bis zum maximalen Druck von 300 bar weiter befüllt. Eine Befüllung durch ausschließliches Überströmen aus dem Mitteldruckspeicher wird aufgrund des höheren Platzbedarfes nicht betrachtet. Aufgrund der deutlich niedrigeren Speicherkapazität und der niedrigeren Verdichterleistung des Konzeptes B wurde dieses als die kostengünstigere Option zur Umsetzung aus- gewählt. Eine 3D- Darstellung mit allen wichtigen Komponenten der geplanten Anlage ist im Titelbild dargestellt. Die Anlage der Energie Steiermark besteht aus einer Photovoltaikanlage mit einer Modulfläche von rund 6.000 m 2 und einer maximalen elektrischen Leistung von 850 kW. Die Einspeisung der elektrischen Energie aus der PV-Anlage und dem Stromnetz sowie die Regelung der Netzspannung erfolgt über mehrere Transformatoren. Die Wasserstofferzeugung erfolgt über 1 MW-Proton-Exchange-Membrane (PEM) Elek- trolyseure mit einer nominellen Wasserstofferzeu- gungsrate von 210 Nm³/h (19 kg/h). Der Wasserstoff- ausgangsdruck beträgt 30 bar, die Sauerstoffabgabe erfolgt atmosphärisch. Die Genehmigung der Anlage erfolgt auf Basis des zukünftig geplanten Vollausbaus des Standortes, weshalb in der Abbildung zwei Elek- trolyseure in Containerbauweise dargestellt sind. Im Umfang des Forschungsprojektes ist die Realisierung eines Elektrolyseurs geplant, wobei die Erweiterung bereits konkret geplant ist. Den Elektrolyseuren nachgeschalten ist ein 30 bar Niederdruckspeicher mit ca. 100 kg H 2 Fassungsvermögen. Dieser dient als Puffer zwischen dem Verdichter und dem Elek- trolyseur, sowie zur Versorgung der Methanisierung. Über den Verdichter wird der Wasserstoff von 30 bar auf 500 bar verdichtet und im Mitteldruckspeicher bei 500 bar gespeichert. Das Fassungsvermögen des MD-Speichers entspricht 360 kg H 2. Auch hier sind zwei Verdichter-Container vorgesehen, wobei der Zweite erst nach der Anschaffung des zweiten Elek- trolyseurs errichtet wird. Die Befüllung der Trailer erfolgt auf der Trailerabfüllanlage. Es werden vier Stellplätze mit 2 Befüllanschlüssen, die über einen 300 bar Befüllschrank versorgt werden, realisiert. Die Befüllung der Trailer erfolgt als Kombination aus Überströmen aus dem MD-Speicher und Boostern mittels Verdichter aus dem MD-Speicher und ND- Speicher. Die Einspeisung in das Erdgasnetz erfolgt in der „Übergabestelle Erdgasnetz“. Im Container „Standortsteuerung“ befindet sich die Mess-, Steu- erungs- und Regelungstechnik (EMSR) der gesamten Anlage. Die Energie Steiermark errichtet hier auch ein Informationsgebäude für Infoveranstaltungen am Standort. Projektpartner Energie Steiermark Technik GmbH (Konsortialfüh- rung), HyCentA Research GmbH, Energieinstitut an der JKU Linz, Energie Agentur Steiermark GmbH, Energienetze Steiermark GmbH, Montanuniversität Leoben, WIVA P&G - Wasserstoffinitiative Vorzeige- region Austria Power & Gas, Abteilung 15 - Energie, Wohnbau, Technik der Steiermärkische Landesre- gierung Markus Sartory, Nejc Klopčič, Karl-Heinz Kopp, Alexander Trattner, HyCentA Research GmbH, office@hycenta.at , www.hycenta.at Klaus Neumann, Energie Steiermark Technik GmbH, www.e-steiermark.com Stefan Fink, Energienetze Steiermark GmbH, s.fink@e-netze.at