Mahle entwickelt Beschichtung für Brennstoffzellen-Kühler +++ Enapter verkauft ersten „AEM Multicore“-Elektrolyseur +++ Studie: „Direct Air Capture“ +++ Studie über erneuerbares Methan für Lkw und Schiffe +++ Bundesförderung für Wasserstofftankstellen +++ Studien&Reports
Eine Auswahl von PtX-Themen zum Wochenabschluss zusammengefasst
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Der Stuttgarter Automobilzulieferer Mahle GmbH hat eine neuartige Innenbeschichtung für Brennstoffzellen-Kühler entwickelt. Diese komme den Angaben zufolge ohne Schwermetalle und umweltschädliche Chemikalien aus. Dabei handele es sich um eine „hauchdünne, keramische Haut auf der inneren Aluminiumoberfläche des Kühlers“, die dafür sorge, dass das Kühlmittel weitestgehend frei von schädlichen Ioneneinträgen bleibe und somit langfristig seine nichtleitenden Eigenschaften behalte. Bei der Konstruktion von betriebssicheren Kühlkreisläufen für Brennstoffzellen müssen nichtleitende Kühlmittel eingesetzt werden, da diese mit den stromführenden Bauteilen im Inneren der Brennstoffzelle in Kontakt kommen. Leitende Kühlmittel würden zu Kriechströmen führen.
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Die Enapter AG hat den ersten Auftrag für ihren „AEM Multicore“-Elektrolyseur erhalten, ein containerisiertes System für die Produktion von grünem Wasserstoff der Megawattklasse. Das Großsystem wurde vom deutschen Steinbeis-Innovationszentrum Siz Energie+ bestellt und soll im Juni 2023 nach Braunschweig geliefert werden. Dort werde es am Forschungsflughafen unter anderem zur Versorgung von Brennstoffzellenprüfständen genutzt. Die Abwärme heize eines der Gebäude auf dem Gelände. Der AEM Multicore kombiniert 420 Kernmodule (AEM Stacks) und kann nach Unternehmensangaben etwa 450 Kilogramm Wasserstoff pro Tag produzieren. Enapter hatte das System im April dieses Jahres vorgestellt.
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Das Berliner Klimaforschungsinstitut MCC hat die CO2-Bilanz eines „Direct Air Capture“ (DAC) genannten Verfahrens untersucht, bei dem Kohlendioxid mit chemischen Filtern der Atmosphäre entnommen wird. Die Studie zeigt den Ressourcenverbrauch über den gesamten Lebenszyklus solcher Filter-Anlagen hinweg. Sie basiert auf Daten der Schweizer Climeworks AG (TSA-Technologie, „temperature swing adsorption“) sowie der kanadischen Firma Carbon Engineereing Ltd. (HT-Aq, „high-temperature aqueous“). Den Wissenschaftlern zufolge erfordert das TSA-Verfahren 1.000 Kilowattstunden Energie, um eine Tonne CO2 aus der Luft zu filtern. Hinzu kommen 36 Kilogramm Material, sieben Tonnen Sorbtionsmittel, drei Kubikmeter Wasser sowie ein Jahr lang 11.000 Quadratmeter Platz.
Die Studie gewichtet den Ressourcenverbrauch auch nach seiner Klimawirkung. Demnach sind konventionell mit Energie aus Erdgas betriebene Luftfilter derzeit CO2-ineffizient: „Unter dem Strich werden für eine Tonne herausgefiltertes CO2 früher oder später 300 Kilogramm CO2-Äquivalente emittiert.“ Das von der Firma Carbon Engineering verwendeten HAT-Aq-Verfahren schneidet mit 580 Kilo im Vergleich noch schlechter ab. Dagegen liegen diese Werte in einem Szenario mit CO2-armer Wärme- und Stromversorgung deutlich niedriger bei 150 und 260 Kilo. „Die Gefahr ist groß, dass die Technologie der Luftfilter noch nicht in ausreichender Größenordnung einsatzbereit ist, wenn sie in ein oder zwei Jahrzehnten gebraucht wird“, sagt Kavya Mahdu, Leitautorin der Studie. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Energy“ veröffentlicht.
Mahdu, K., Pauliuk, S., Dhathri, S., Creutzig, F., 2021, Understanding environmental trade-offs and resource demand of direct air capture technologies through comparative life-cycle assessment.
Das Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) wurde von der Stiftung Mercator und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) gegründet.
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Durch die Nutzung von erneuerbarem anstatt fossilem CNG (Compressed Natural Gas, Erdgas) oder LNG (Liquefied Natural Gas, Flüssiggas) ließen sich die Treibhausgasemissionen im Straßengüterverkehr um ungefähr 50 bis 80 Prozent reduzieren, in der Schifffahrt brächte der Einsatz von erneuerbarem Methan eine Reduktion von 35 bis 80 Prozent. Für eine Treibhausgasreduktion von über 80 Prozent „müssten auch die Vorkettenemissionen noch weiter reduziert werden“. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Instituts für Umwelt und Energie an der TU Hamburg Im Auftrag der NOW GmbH.
Ziel war es zu untersuchen, welches Substitutionspotenzial und damit einhergehendes Treibhausgasreduktionspotenzial sich bis zum Jahr 2030 hinter erneuerbarem Methan als Lkw- und Schiffskraftstoff verbirgt. Demnach sei „der Großteil des mobilisierbaren Potenzials bisher ungenutzt“. Die Biogasanlagen in Deutschland würden aufgrund der Altersstruktur zunehmend aus der EEG-Vergütung herausfallen und Biogas für den Verkehrssektor verfügbar machen können. Darüber hinaus wird auf enorme ungenutzte Potenziale von fortschrittlichem Biomethan verwiesen, das aus Reststoffen wie Stroh oder Gülle erzeugt werden kann.
Aufgrund bisher fehlender regulatorischer Vorgaben und Nutzungsanreize in der Schifffahrt gehen die Wissenschaftler nicht davon aus, dass absehbar fossiles LNG in großen Mengen durch erneuerbares Methan ersetzt werde.
Die Studie „Substitutionspotenziale für erneuerbares Methan bei schweren Lkw und Schiffen“ gibt es kostenfrei als PDF (81 Seiten).
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Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) startet einen neuen Aufruf zur Förderung des Aufbaus öffentlicher Wasserstofftankstellen für Nutzfahrzeuge. Bis zu 60 Millionen Euro stehen zur Verfügung. Die Förderung unterstützt die Errichtung von Wasserstofftankstellen, die im Betrieb 100 Prozent erneuerbaren Wasserstoff abgeben. Die Förderquote beträgt 80 Prozent der zuwendungsfähigen Ausgaben. Gefördert wird darüber hinaus die Errichtung von Elektrolyseanlagen zur Versorgung der Tankstellen mit Wasserstoff aus 100 Prozent erneuerbarem Strom. Die Förderquote beträgt in diesem Fall 45 Prozent der zuwendungsfähigen Ausgaben zur Errichtung der Anlage. Anträge können bis zum 31.01.2022 gestellt werden.
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