Suchen

Kompressoren Der Energieträger der Zukunft braucht Druck

| Autor: Gary Huck

Bei der Produktion, und vor allem dem Transport von Wasserstoff, muss das Gas verdichtet werden. Hier finden Sie eine komprimierte Auflistung der wichtigsten Kriterien, die ein Kompressor dafür haben muss.

Firmen zum Thema

Wenn große Mengen an Wasserstoff auf Hochdruck verdichtet werden müssen, ist ein Kolbenkompressor eine gute Wahl.
Wenn große Mengen an Wasserstoff auf Hochdruck verdichtet werden müssen, ist ein Kolbenkompressor eine gute Wahl.
(Bild: Mehrer Kompressoren)

Damit Wasserstoff weitreichend eingesetzt werden kann, muss die nötige Infrastruktur geschaffen werden, denn transportiert werden muss er immer. Um ihn zu transportieren oder anderweitig verwenden zu wollen, muss er komprimiert werden. Eine Wasserstoffinfrastruktur ist also nur so gut wie die Kompressoren, die sie am Laufe halten.

Welche Anforderungen stellt die Wasserstoffwirtschaft an die Verdichter? Im Zentrum steht, wie bei den meisten Produktionen, die Verfügbarkeit. Sobald das Gas als Basis der Energieversorgung genutzt wird, muss es in erster Linie verfügbar sein. Kompressoren müssen dauerhaft mit hoher Leistung arbeiten können, um den Bedarf zu decken.

Druckbereich von 6 bis 900 bar

Außerdem müssen Kompressoren im Bereich der Wasserstoffherstellung und des Wasserstofftransports sehr dicht sein. Verlustleistungen mildern die Effizienz des Systems. Gerade am Anfang, wenn sich der neue Energieträger beweisen soll, muss die Effizienz besonders gewährleistet sein.

Des Weiteren müssen die Verdichter unterschiedliche Druckbereiche abdecken können. Bei der Speicherung von Wasserstoff startet man bei 6 bar. Bei der Befüllung von Trailern ist man bei etwa 350 bar und für Wasserstofftankstellen benötigt man Hochdruck bis zu 900 bar.

Für dieses Aufgabenprofil eignen sich am besten Membran- und Kolbenkompressoren. Diese Systeme gibt es bereits lange und sie sind erprobt und ausgereift. Membrangeräte haben außerdem den Vorteil, dass sie schmutzfrei arbeiten. Aber auch diese Geräte sind noch ausbaufähig: Beim Thema Energieeffizienz gibt es noch Potenzial. Methoden zur Vermeidung von Leckage müssen ebenfalls konstant weiterentwickelt werden. Im Bereich Materialforschung könnten neue Legierungen entwickelt werden, welche die Zuverlässigkeit und Robustheit der Maschinen verbessern. Natürlich gibt es auch andere Verfahren, die verwendet werden können: Druckübersetzer oder ionische Verdichter eignen sich auch für Wasserstoffanwendungen. Erstere stoßen aber bei Volumen von 150 kg und beim Dauerbetrieb an ihre Grenzen. Für Test- und Forschungsanlagen sind sie aktuell eine gute Wahl, da sie auch preiswerter als Membran- und Kolbenverdichter sind. Die ionische Variante ist noch nicht ausgereift genug, um im großen Maßstab eingesetzt zu werden.

Investitionskosten langfristig rechnen

Gerade bei hohem Druck und größeren Volumina sind die Preise für Verdichter dementsprechend hoch. Es mag reizvoll erscheinen bei den Anschaffungskosten zu sparen, aber das lohnt sich auf lange Sicht selten. Wie bereits zu Beginn erwähnt, ist der Kompressor neben dem Elektrolyseur das Herzstück der Wasserstoffherstellung und des Transports. Er wird also konstant genutzt und ohne ihn steht die Anlage still. Rechnet man höhere Anschaffungskosten mit einer hohen Verfügbarkeit und geringem Wartungsaufwand gegen, sieht es schon wieder anders aus. Beim Thema Wasserstoff macht eine langfristige Betrachtung am meisten Sinn, denn das Gas wird sich so schnell nicht aus der Industrie verflüchtigen.

(ID:46742855)

Über den Autor