Innovation mit H₂
Anwendungen in F&E

Multitalent Wasserstoff

Wasserstoff ist der Allrounder für Energiesysteme, der auf erneuerbaren Energien basiert. Nicht nur macht Wasserstoff erneuerbaren Strom speicherbar und transportierbar, Wasserstoff ermöglicht auch seine Nutzung in praktisch allen Bereichen, wo Energie eingesetzt wird. Das all das technisch möglich ist, wissen wir bereits, und für die meisten Bausteine gibt es auch schon die entsprechenden Technologien. Aber das Entwicklungspotenzial ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft: ganz gleich welche Anwendung, überall ist noch viel Luft nach oben. Universitäten, Institute und Unternehmen arbeiten intensiv daran, die Technologien weiterzuentwickeln. Ein wesentlicher Schritt dabei ist die Erprobung von Prototypen unter realitätsnahen Bedingungen.

Drei Beispiele:

Wasserstoffmotoren, Brennstoffzellen und Gasturbinen müssen in Prüfständen alle typischen Betriebsmodi des realen Einsatzes unter verschiedenen Betriebsparametern durchlaufen. Nur so kann die Reife für die Markteinführung sichergestellt werden. Dazu gehören insbesondere Lastwechsel- und Dauerlauftests. 

Syntheseprozesse zur Herstellung von synthetischem Methan, Methanol oder sonstigen alternativen Kraftstoffen und Grundstoffen müssen in Versuchsreaktoren mit verschiedenen Testreihen erprobt werden, um die Stabilität und Umsetzungsgrade der eingesetzten Katalysatoren oder Metabolismen unter verschiedenen Parametern nachzuweisen.

Unterirdische Salzkavernen und Porenspeicher werden bereits heute zum Lagern von Erdgas und Öl eingesetzt. Im transformierten Energiesystem werden Kavernen als kostengünstiger Langzeitspeicher für Wasserstoff eine wichtige Rolle spielen. In eine typische Kaverne passen 5.000 t Wasserstoff. Auch wenn es erste Erfahrungen mit Wasserstoffkavernen gibt, die geologischen Bedingungen sind von Ort zu Ort sehr unterschiedlich. Daher ist auch hier Forschung und Entwicklung notwendig. Im ersten Schritt muss die Dichtheit des Kavernenkopfs geprüft werden; erst danach kann Kaverne befüllt und dabei weitere Erfahrung gesammelt werden.

Für alle Beispiele wird neben Ingenieurskunst und vielem mehr nicht zuletzt auch eines in großen Mengen gebraucht: Wasserstoff. Und der kommt von uns – bedarfsgerecht, flexibel und zuverlässig.

Erfolgsstorys in der Forschung und Entwicklung

Versorgung von Kavernendichtheitstests

Im Rahmen des F&E-Projekts H2Cast rüstet die STORAG ETZEL GmbH eine Salzkaverne am Standort Etzel auf Wasserstoff um. Hier wurde bisher Erdgas gespeichert. Daher ist keine neue Bohrung nötig, was die Umwidmung beschleunigt. Dennoch muss die Kaverne und die bestehende Bohrung ertüchtigt und vor der Erstbefüllung auf Dichtheit getestet werden – zunächst mit Stickstoff, dann mit Wasserstoff.

Nach intensiver technischer Beratung mit dem Kunden zu Schnittstellen, Ex-Zonen, Sicherheitstechnik und vielem mehr, fand der erste Wasserstofftest im November 2022 statt. Mit Hilfe unserer Hochkapazitätstrailer wurde die ca. 1.000 m lange Bohrung dabei mit Wasserstoff gefüllt und auf einen Druck von 118 bar gebracht. Unser Trailer war hier optimal eingesetzt: Dank seiner großen Kapazität hat er die Anfahrvorgänge reduziert und so den Test deutlich beschleunigt.

Der Dichtheitstest wurde erfolgreich absolviert. Im nächsten Schritt wird die Erstbefüllung der Kaverne angegangen.

„Kavernendichtheitstests sind eine anspruchsvolle Aufgabe. Viele Gewerke müssen koordiniert werden, und natürlich müssen die regulatorischen Anforderungen aus dem Bergrecht zu jeder Zeit beachtet werden. Bei der Bereitstellung des Wasserstoffs für unseren Dichtheitstest im Rahmen des Projekts H2Cast in Etzel hat uns Tyczka durch alle Phasen, von der Konzeption bis zur Umsetzung, kompetent unterstützt. Wir sind froh, dass Tyczka als zuverlässiger Partner uns hier das Leben etwas leichter gemacht hat.“ 
- Henning Becker, Projektleiter STORAG ETZEL GmbH

Quelle: STORAG ETZEL GmbH