Wasserstoffherstellung der Zukunft !

CO2 – freie Wasserstofferzeugung

Solare Erzeugung von Wasserstoff ohne Elektrolyse

Als sauberer Energieträger kann Wasserstoff in Zukunft eine wichtige Rolle für die Kraftstoff- und Energieversorgung übernehmen. Wege zur Herstellung von Wasserstoff werden seit Jahren verstärkt erforscht. Das deutsche Zentrum für Luft - und Raumfahrt (DLR) in Köln hat im Rahmen des Projektes HYDROSOL I ein thermochemisches Verfahren zur CO2 - freien Wasserstoffgewinnung mittels konzentrierter Sonnenenergie entwickelt und testet es derzeit im Nachfolgeprojekt HYDROSOL II.

Im Projekt HYDROSOL I wurde ein Reaktor aufgebaut, in dem Wasser in zwei Prozessschichten in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Im ersten Schritt, der Regeneration, wird ein Metalloxid reduziert, wobei ein Teil seines gebundenen Sauerstoffes freigesetzt wird. Im zweiten Schritt, dem eigentlichen Wasserspaltschritt, reagiert das reduzierte Metalloxid mit Wasserdampf. Der Sauerstoff wird dabei im Metalloxid gebunden, das Metalloxid wird oxidiert und Wasserstoff wird freigesetzt. Der Spaltschritt findet bei Temperaturen von (800 bis 1.000) Grad Celsius statt, der Regenerierungsschritt bei ca. 1.200 Grad Celsius.

Der so genannte Konti - Reaktor, wurde zunächst im 10 kW-Maßstab im Sonnenofen des DLR in Köln erfolgreich getestet und betrieben. Dabei konnte die Machbarkeit des Prozesses gezeigt und eine kontinuierliche Wasserstoffproduktion erreicht werden. Diese Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden unter anderem mit dem Descartes Forschungspreis der EU und dem Technical Achievement Award des International Partnership fort he Hydrogen Economy ausgezeichnet.

Um diesen Prozess weiter zu entwickeln, wird nun im Projekt HYDROSOL II eine Pilotanlage auf einem Solarturm in Almeria in Südspanien getestet. Der Pilotreaktor, der für eine thermische Leistung von 100 kW ausgelegt ist, wurde im März eingeweiht und hat bereits erfolgreich die ersten thermischen Tests absolviert, in denen die maximale Arbeitstemperatur von 1.000 Grad Celsius erreicht wurde. Im Anschluss an die thermischen Tests soll im Herbst der erste Wasserstoff produziert werden. Mit seiner Größe und Automatisierung stellt der Reaktor einen wichtigen Prototyp für eine Industrielle Anlage dar.

Das Projekt wird von einem internationalen Konsortium mit Teilnehmern aus Deutschland, Spanien, Griechenland, Dänemark und Großbritannien durchgeführt.

Weitere Infos: Prof. Dr. Robert Pitz-Paal,
DLR, E-Mail Robert.Pitz-Paal@dlr.de

Quelle: innovation & energie 3_2008

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