LOHC-Wasserstoffspeicher revolutionieren die Art und Weise, wie wir Wasserstoff speichern und transportieren. Diese innovative Technologie nutzt flüssige organische Wasserstoffträger (Liquid Organic Hydrogen Carriers – LOHC), um Wasserstoff unter normalen Umgebungsbedingungen zu sichern. Dies eröffnet neue Wege für eine effiziente und sichere Wasserstoffnutzung und leistet einen entscheidenden Beitrag zur Gestaltung der Energiewende in Deutschland.
Die Vorteile von LOHC liegen auf der Hand: Sie ermöglichen eine Speicherung von Wasserstoff mit hoher Energiedichte und erlauben die Nutzung der bereits vorhandenen Infrastruktur für flüssige Brennstoffe. Dadurch wird das Volumen des Wasserstoffs reduziert und die Sicherheit bei Lagerung und Transport erheblich erhöht. LOHC stellen somit eine wertvolle Ergänzung zu etablierten Methoden der Wasserstoffspeicherung dar und fördern dessen Integration in verschiedene Sektoren.
Wie LOHC-Wasserstoffspeicher funktionieren
Das Kernprinzip von LOHC-Wasserstoffspeichern beruht auf chemischen Reaktionen. Durch einen katalytischen Prozess, die sogenannte Hydrierung, wird Wasserstoff chemisch an ein flüssiges, organisches Trägermedium gebunden. Als Trägerflüssigkeit dienen in der Regel organische Verbindungen auf Kohlenwasserstoffbasis, wie beispielsweise Dibenzyltoluol. Diese Reaktion ist exotherm, das heißt, sie setzt Wärme frei.
Der so gebundene Wasserstoff kann dann gemeinsam mit dem LOHC-Trägermedium bei normaler Umgebungstemperatur und atmosphärischem Druck in herkömmlichen Tanks gelagert und transportiert werden. Für die Freisetzung des Wasserstoffs wird die gespeicherte Flüssigkeit erhitzt. In einem endothermen, ebenfalls katalytischen Prozess, der Dehydrierung, wird der Wasserstoff wieder aus dem Trägermedium gelöst. Die organische Trägerflüssigkeit selbst wird bei diesen Vorgängen nicht verbraucht und kann über viele Zyklen hinweg wiederverwendet werden, was die Nachhaltigkeit des Systems unterstreicht.
Funktionsweise LOHC Wasserstoffspeicher
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten von LOHC
Die Einsatzmöglichkeiten von LOHC-Wasserstoffspeichern sind breit gefächert und reichen von stationären Stromspeichern bis hin zu mobilen Anwendungen. Insbesondere dort, wo eine dezentrale Energiespeicherung gefragt ist, spielen LOHC ihre Stärken aus. So kann Wasserstoff, der beispielsweise durch Elektrolyse gewonnen wird, an verschiedenen Standorten gespeichert und anschließend dorthin transportiert werden, wo er benötigt wird. Dies umfasst sowohl Wasserstofftankstellen für Fahrzeuge als auch die chemische Industrie oder andere industrielle Abnehmer.
Im Mobilitätssektor sind insbesondere containerbasierte LOHC-Anlagen von Interesse. Diese ermöglichen einen flexiblen Einsatz, beispielsweise in großen Fahrzeugen wie Zügen oder Schiffen, wo die Speicherkapazität eine entscheidende Rolle spielt. Die modulare Bauweise erleichtert die Integration in bestehende Logistikketten und eröffnet neue Perspektiven für den emissionsfreien Transport.
Aktueller Stand der Technik und Herausforderungen
Die LOHC-Trägermaterialien werden derzeit noch häufig aus fossilen Energieträgern gewonnen. Zukünftig ist jedoch eine synthetische Herstellung angedacht, die unabhängig von fossilen Rohstoffen ist. Ein wichtiger Aspekt bei der Betrachtung von Dibenzyltoluol ist seine Einstufung als gewässergefährdend, da ein biologischer Abbau nur schwer erfolgt. Dennoch gilt es nicht als Gefahrstoff, was seine Lagerung und seinen Transport in unbegrenzten Mengen erlaubt.
Zu den größten technischen Herausforderungen bei LOHC-Speichern zählt die Sicherstellung der Langzeitstabilität der eingesetzten technischen Komponenten. Ebenso bedarf es klarer rechtlicher Rahmenbedingungen, um die wirtschaftliche Rentabilität dieser vielversprechenden Technologie langfristig zu gewährleisten. Die Forschung und Entwicklung schreitet jedoch stetig voran, um diese Hürden zu überwinden.
Fazit: LOHC als Schlüsseltechnologie für die Zukunft
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass LOHC-Wasserstoffspeicher eine äußerst effiziente Methode zur Speicherung und zum Transport von Wasserstoff darstellen. Die Möglichkeit, die bestehende Infrastruktur für flüssige Kraftstoffe zu nutzen, vereinfacht die Wasserstofflogistik erheblich und senkt die Investitionskosten. In Zeiten der Energiewende und der zunehmenden Sektorenkopplung sind Energiespeichersysteme wie LOHC unerlässlich, um eine zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten.
Obwohl noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht, um das volle Potenzial der LOHC-Technologie auszuschöpfen, sind die Aussichten vielversprechend. Die kontinuierliche Weiterentwicklung wird dazu beitragen, dass LOHC-Speicher eine tragende Säule in der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft bilden und einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung leisten.
Wer sich näher mit den innovativen LOHC-Wasserstoffspeichern auseinandersetzen möchte oder spezifische Fragen hat, findet in Expertenberatungen wertvolle Einblicke und Unterstützung.
Quellen:
- Sterner & Stadler (2017). Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration. Springer Berlin, Heidelberg
- Energie Campus Nürnberg (2021). Wasserstoffspeicher. Abgerufen am 13.01.2021, von https://www.encn.de/forschung/energiespeicher/wasserstoffspeicher/
- ntv (2019). Superspeicher für Wasserstoff: LOHC soll Energiewende retten. Abgerufen am 13.01.2021, von https://www.n-tv.de/wissen/LOHC-soll-Energiewende-retten-article20974248.html