Elektrolyseur

 Technologie: Erzeuger

Stichworte: Wärmerzeuger, Sektorkopplung, Quartier, MFH, Gewerbe, Industrie, Neubau, Bestand, Flexibilisierung, Wärmeversorgung, Eigenverbrauch, Erneuerbare Energien

Kurzbeschreibung: Bei der Elektrolyse von Wasser wird durch elektrischen Strom eine Redoxreaktion erzeugt, wodurch das Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgetrennt wird. Grund-sätzlich stehen dafür drei Verfahren zur Verfügung. Als Stand der Technik gilt die Alkalische Elektro-lyse (AEL). Die Membran-Elektrolyse (PEM) ist aufgrund des guten Teillastverhaltens und auch des Kaltstartverhaltens besser für den dynamischen Betrieb geeignet. Die Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC) nutzt Wasserdampf anstelle von Wasser und ist auf externe Wärme angewiesen.

AELPEMSOEC
Technische Parameter
AnlagentypWasserstofferzeugerWasserstofferzeugerWasserstofferzeuger
Anwendung(De-)Zentrale Gebäudeversorgung durch Wasserstoff(De-)Zentrale Gebäudeversorgung durch Wasserstoff(De-)Zentrale Gebäudeversorgung durch Wasserstoff
Typische Anlagengröße Bis 200 MW [1]Kreidelmeyer, S., Dambeck, H., Kirchner, A., Wünsch, M., 2020: Kosten und Transformationspfade für strombasierte Energieträger: Endbericht zum Projekt „Transformationspfade und regulatorischer Rah-men für synthetische Brennstoffe“. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Ener-gie25kW-6.000MW [2]Huneke, F.: Energy-Brainpool_auf-dem-Weg-in-die-Wettbewerbsfähigkeit_Elektrolysegase-erneuerbaren-UrsprungsKleiner als 1 MW [1]Kreidelmeyer, S., Dambeck, H., Kirchner, A., Wünsch, M., 2020: Kosten und Transformationspfade für strombasierte Energieträger: Endbericht zum Projekt „Transformationspfade und regulatorischer Rah-men für synthetische Brennstoffe“. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Ener-gie
Betriebsdruck [3]Wasserstoff und Brennstoffzelle: Technologien und Marktperspektiven. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017.[bar]Kleiner als 32Kleiner als 35Kleiner als 30
Betriebstemperatur [4]Quaschning, V.: Regenerative Energiesysteme: Technologie – Berechnung – Klimaschutz. München: Hanser, 10. Aufl., 2019.[°C]20-9060-120800-1000
Wirkungsgrad (bezogen auf oberen Heizwert) [5]Dena: Fachbroschuere Systemloesung PtG.[%]67-8244-8681 [6]Pichlmaier, S., Hübner, T., Kigle, S.: Elektrolyse – Die Schlüsseltechnologie für Power-to-X - Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V, 2021
Technische Lebensdauer [3]Wasserstoff und Brennstoffzelle: Technologien und Marktperspektiven. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017.[a]10103
Ökonomische Bilanz
Investitionskosten (Kaufpreis) [7] Dena: Factsheet PtX[€/kW]500-1.500700-18001500-6500
Betriebsgebundene Kosten (Wartung) [1]Kreidelmeyer, S., Dambeck, H., Kirchner, A., Wünsch, M., 2020: Kosten und Transformationspfade für strombasierte Energieträger: Endbericht zum Projekt „Transformationspfade und regulatorischer Rah-men für synthetische Brennstoffe“. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Ener-gie[% der Investk.]444
Betriebsgebundene Kosten (Produktion) [8]Wissenschaftliche Dienste Deutscher Bundestag: Kosten der Produktion von grünem Wasserstoff: Dokumentation.ct/kWh7,2 – 21,57,2 – 21,57,2 – 21,5
CO2-Bilanz
CO2- Äquivalent (direkt und fremdbezogene Hilfsenergie)[g/kWh]000
CO2- Äquivalent (inklusive Vorkette) [9]Deutscher Industrie- und Handelskammertag e.V., 2020: DIHK-Faktenpapier Wasserstoff.[g/kWh]700700700
PrimärenergieträgerStromStromStrom
Zuletzt aktualisiert: 11.10.2021