Stavanger: Norwegische Forscher betreiben Gasturbine erstmals mit 100% Wasserstoff

Erdgas ist ein fossiler Energieträger und verursacht dementsprechend CO2-Emissionen, wenn es verbrannt wird. Zumindest werden dabei aber weniger Emissionen verursacht als bei Kohlekraftwerken. Lange Zeit galten Gaskraftwerke daher als wichtige Brückentechnologie beim Kampf gegen den Klimawandel. Spätestens mit dem russischen Angriffskrieg in der Ukraine wurde aber klar: Auch Erdgas hat im deutschen Energiemix keine große Zukunft. Stattdessen wird fieberhaft an Alternativen gearbeitet. Dazu gehört zum einen der Ausbau der Erneuerbaren Energien und der benötigten Stromspeicherkapazitäten. Gleichzeitig geht es aber auch darum, die vorhandene Gasinfrastruktur weiterhin sinnvoll zu nutzen. So wird beispielsweise getestet, inwieweit vorhandene Gaspipelines für den Transport von Wasserstoff genutzt werden können. Parallel dazu wird aber auch geschaut, ob man Gaskraftwerke zukünftig nicht ebenfalls mit Wasserstoff betreiben kann. Forscher an der norwegischen Universität Stavanger konnten dies nun zumindest im kleinen Maßstab realisieren.

Wasserstoff erzeugt deutlich höhere Verbrennungstemperaturen

Tatsächlich betreibt die Universität bereits seit einigen Jahren ein Mikro-Gaskraftwerk. Der dort erzeugte Strom wird zunächst von der Hochschule selbst genutzt. Übersteigt die Produktion den Bedarf, wird zudem ein Teil auch in das öffentliche Netz eingespeist. Außerdem wird die Abwärme genutzt, um Wärme zu gewinnen und damit unter anderem das Fernwärmenetz der Stadt zu versorgen. Die Forscher in Stavanger arbeiten bereits seit einiger Zeit daran, das genutzte Gas durch sauberen Wasserstoff zu ersetzen. Das ist aber einfacher gesagt als getan. Denn es müssen einige Anpassungen vorgenommen werden. Wenn man das Kraftwerk beispielsweise einfach mit Wasserstoff statt Erdgas befeuert, entstehen deutlich höhere Verbrennungstemperaturen. Dies könnte etwa die Schaufeln der Turbine in Mitleidenschaft ziehen. Außerdem sind die Wasserstoffmoleküle so klein, dass sie auch durch Dichtungen passen, die für Erdgas undurchdringlich sind. Den Forschern in Stavanger ist es nun allerdings gelungen, Prozess und Technik so anzupassen, dass sie tatsächlich reinen Wasserstoff verwenden konnten.

Nur grüner Wasserstoff sorgt für eine emissionsfreie Nutzung

Zwar lag der Wirkungsgrad ein wenig niedriger als bei der Nutzung mit Erdgas. Dennoch sind die Forscher mit ihrem Experiment, das sie unter anderem auch in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) durchführten, sehr zufrieden. Denn zum einen ist es ihnen tatsächlich gelungen, die vorhandene Infrastruktur weiter zur Produktion von Strom und Wärme zu nutzen. Zum anderen konnten sie die Anlage jetzt emissionsfrei betreiben. Allerdings lassen sich die Anpassungen bei dem Mikro-Kraftwerk nicht einfach auf große industrielle Anlagen übertragen. Genau dies bleibt aber das Ziel der Forscher: Sie wollen auch Großturbinen zukünftig mit reinem Wasserstoff betreiben. Parallel dazu muss aber auch die Produktion an grünem Wasserstoff ausgebaut werden. Denn die Nutzung ist nur dann emissionsfrei, wenn die für die Elektrolyse des Wasserstoffs benötigte Energie aus nachhaltigen Quellen stammt. Aktuell übersteigt hier aber die Nachfrage das Angebot, weshalb grüner Wasserstoff sehr teuer ist. Zukünftig könnte sich dies aber durch verschiedene staatliche und privatwirtschaftliche Initiativen ändern.

Via: University of Stavanger