Schmöle und Wasserstoff – ein perfektes Paar!

Seit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert wird Kohle, Öl und Gas gewonnen. Mit der Verwendung dieser fossilen Rohstoffe wird eine große Mengen an CO2 der Atmosphäre zugeführt. Mit steigendem CO2-Gehalt steigt die Temperatur und unser Klima verändert sich dramatisch.

Für viele Anwendungen gibt es bereits Alternativen, die auf grünem Wasserstoff basieren. Aber was bedeutet grüner Wasserstoff? Das Gas ist doch farblos?

Wasserstoff wird je nach Produktionsart in folgenden Farben unterschieden:

Wasserstoff Beschreibung
Grauer Wasserstoff entsteht durch Dampfreformierung fossiler Brennstoffe wie Erdgas oder Kohle und gilt als Übergangstechnologie.
Blauer Wasserstoff CO2-neutrale Produktionsart des grauen Wasserstoffs. Das bei der Dampfreformierung entstehende CO2 wird abgeschieden und gespeichert und gelangt so nicht in die Atmosphäre.
Türkiser Wasserstoff entsteht durch Methanpyrolyse aus Erdgas. Bei der Produktion wird fester Kohlenstoff anstatt CO2 erzeugt, der in anderen Produkten weiterverwendet werden kann. CO2-Neutralität erreicht man über den Einsatz von Energien aus erneuerbaren Quellen.
Grüner Wasserstoff entsteht durch Elektrolyse von Wasser mit Einsatz von Strom aus 100% erneuerbaren Quellen. Damit ist diese Wasserstoffproduktion CO2-frei.

Wasserstoffanwendungen

Doch wo kann Wasserstoff tatsächlich eingesetzt werden? Auf der Erde ist Wasserstoff am häufigsten in gebundener Form als Wasser vorhanden. Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte und ist dadurch ein guter Energieträger.

Wasserstoff wird zur Herstellung und Speicherung von grünem Strom, in der Chemie- und Stahlproduktion, in der Lebensmittelindustrie sowie im Mobilitäts- und Immobiliensektor eingesetzt.

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Herstellung und Speicherung

Grüner Wasserstoff wird in einem Elektrolyseur aus Wasser gewonnen. Dabei wird Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten und gespeichert. Beim Elektrolyseprozess wird Wärme benötigt. Nach dem Aufspaltprozess müssen Sauerstoff und Wasserstoff zur Speicherung gekühlt werden. Das Erwärmen und Abkühlen im Prozess erreicht man z.B. mit Rohrbündel-Wärmeübertrager.

Da Wasserstoff eine geringe Dichte aufweist, wird er in der Regel in flüssiger Form oder unter hohem Druck gespeichert. Über Kompressionsanlagen kann Wasserstoff auf z.B. 350 – 1000 bar verdichtet werden. Dies geschieht meist in mehreren Stufen. Mit jeder Kompressionsstufe steigt die Temperatur, die über einen Wärmetauscher wieder abgesenkt werden muss.

Mobilitätssektor

Im Mobilitätssektor stellt Wasserstoff eine Alternative zu batterieelektrischen Antrieben dar. Neben dem Einsatz des Wasserstoffs in einem dafür umgebauten Verbrennungsmotor, sehen die meisten Anwendungen eine Brennstoffzelle als Motor vor. Die Brennstoffzelle lässt Wasserstoff und Sauerstoff in ihren Membranen zu Wasserdampf reagieren. Bei diesem Prozess erzeugt die Brennstoffzelle Strom, der über Elektromotoren zum Antrieb von PKW, LWK, Bussen oder Lokomotiven genutzt wird.

Um Wasserstoff für die Brennstoffzelle in das richtige Temperaturfenster und den richtigen Zustand zu bringen, wird z.B. ein Verdampfer in Form eines Wärmeübertragers eingesetzt.

H2: Unser Beitrag ist die Effizienz

In allen Anwendungen rund um Wasserstoff werden folgende Funktionen im Prozess benötigt:
• Kühlen
• Erhitzen
• Verdampfen
• Kondensieren

Mit Entwicklung, Optimierung und Fertigung von effizienten Wärmeübertragern reduziert Schmöle den Energiebedarf in unterschiedlichsten H2-Anwendungen. Dabei begleiten wir unsere Kunden von der Auslegung und Simulation über die Fertigung von Prototypen bis in die Serie.

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