Brennstoffzellen, Batterien, Energiespeicher-Technologien: Viel Rückenwind durch den Ausbau erneuerbarer Energien

Eine zunehmende Anzahl und immer bessere Produkte und Komponenten am Markt sowie steigender Wettbewerb prägen die Branchen. 3.233 Fachleute vermittelten optimistische Aufbruchstimmung beim Veranstaltungsverbund aus f-cell, Battery+Storage und dem e-mobil BW TECHNOLOGIETAG.

Ein nachhaltiges Energiesystem aufzubauen, das umweltschonend Energie liefert, wann, wo und in welcher Form sie gebraucht wird – so ließe sich die gemeinsame Mission der 3.233 Fachmessebesucher, darunter 585 f-cell und Battery+Storage Konferenzteilnehmer, beschreiben, die vom 8. bis 10. Oktober 2012 nach Stuttgart kamen. In der Messe Stuttgart informierten sich Messebesucher und Konferenzteilnehmer bei 142 Ausstellern und in insgesamt 127 Vorträgen von Fachleuten aus Belgien, China, Dänemark, Deutschland, England, Frankreich, Italien, Japan, Korea, Norwegen, Österreich, Polen, Schweden, Schweiz, Südafrika sowie den USA über den Stand der Technik bei Brennstoffzellen, Lithium-Ionen-Batterien und bei der Wasserstofferzeugung und -speicherung und diskutierten Szenarien für eine intelligente Energieversorgung. Das internationale Brennstoffzellen-Fachforum f-cell fand dieses Jahr erstmals auf dem Stuttgarter Messegelände im Verbund mit der neuen Konferenz- und Messeveranstaltung Battery+Storage und dem e-mobil BW TECHNOLOGIETAG statt. Dafür arbeiteten die Veranstalter, die Peter Sauber Agentur Messen und Kongresse GmbH, die Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS), die Landesmesse Stuttgart GmbH sowie die Landesagentur e-mobil BW GmbH eng zusammen.

Seminare für Lehrer und Energieberater, ein Business-Brunch für an der Branche interessierte Unternehmen, eine feierliche Abendveranstaltung sowie eine Exkursion für Konferenzteilnehmer begleiteten den Veranstaltungsverbund.

Wachsendes Interesse an Brennstoffzellen und Batterien
„Das deutliche Wachstum unserer internationalen Konferenz- und Messe-Veranstaltung spiegelt das steigende öffentliche Interesse am Themenbereich Wasserstoff und Brennstoffzellen“, sagt Peter Sauber, Geschäftsführer der Peter Sauber Agentur Messen und Kongresse GmbH, der die f-cell seit zwölf Jahren gemeinsam mit der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) veranstaltet. „Der Themenverbund mit Batterien und Speicherlösungen veranschaulichte, dass für ganzheitliche Energiekonzepte der Zukunft Batterien und Brennstoffzellen gleichermaßen nötig und wichtig sind. Da sich viele Unternehmen und Institute mit beiden Themengebieten befassen, kam die Kombination sehr gut an.“ Sehr zufrieden mit der Premiere zeigte sich auch WRS-Geschäftsführer Dr. Walter Rogg: „Das war ein sehr guter Anfang. Auf diesem Weg wollen wir weitergehen und die Region Stuttgart mit diesem Veranstaltungsverbund als Standort für nachhaltige Mobilität und Zukunftstechnologien positionieren.“
Vernetztes System
Die Fachleute, die in Stuttgart zusammenkamen, machten deutlich, dass ein vernetztes Gesamtsystem gefragt ist, das eine Vielzahl von Energiequellen einbindet, verschiedene Energiespeicheroptionen mit unterschiedlichen Energieträgern sowie unterschiedlichen Verteilsystemen berücksichtigt und stationäre, mobile und portable Anwendungen gleichermaßen zuverlässig mit Energie versorgt. „Wir sind mitten im Umbau unseres Energieversorgungssystems. Ihn zu vollenden ist eine Generationenaufgabe“, fasste Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Energietechnik am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg die Situation in seinem Plenarvortrag zusammen.
Erneuerbare Energien können Grundlast abdecken
„Durch eine deutliche Zunahme der Windkraft- und Photovoltaikanlagen liegt der Anteil der Erneuerbaren Energien im Netz heute bei rund 25 Prozent“, berichtete er. „Mitte des Jahrhunderts sollen es über 80 Prozent sein.“ Da sich Sonne und Wind vom Aufkommen her ideal ergänzten, seien die Erneuerbaren Energien in der Lage, auch die Grundlast zuverlässig abzudecken. Aber bereits heute zeigt sich, dass es Phasen gibt, in denen die „grüne“ Stromproduktion die Nachfrage deutlich übersteigt. Im Moment führt das ungünstigerweise dazu, dass neben Steinkohlekraftwerken auch träge, eigentlich auf die Grundlastversorgung ausgelegte Braunkohlekraftwerke abgeregelt werden müssten. „Diese Situation wird sich noch verschärfen“, erläuterte der Fachmann. „Speicher, die die ‚überschüssige’ Energie aus regenerativen Quellen aufnehmen, sind gefragt.“
Batterien als Speicher
Stationäre Systeme mit Lithium-Ionen-Batterien sind als Zwischenspeicher bereits auf dem Markt. Zum Beispiel die ads-tec GmbH sowie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zeigten solche Systeme auf der Messe. „Eine mögliche Anwendung ergibt sich zum Beispiel auf südlichen Inseln, wo Klimaanlagen tagsüber mit Solarstrom laufen. Nachts und zu Zeiten mit erhöhtem Strombedarf übernehmen jedoch laute Dieselgeneratoren die Stromerzeugung. Mit PV-Strom aufgeladene Batterien sind eine umweltfreundliche Alternative, die sich bereits heute rechnet“, sagt Michael Mast vom KIT. Das vom KIT vorgestellte System BESS 50 mit einer Kapazität von 50 Kilowattstunden ist modular erweiterbar und wird von der AccuSol GmbH in Karlsruhe angeboten.
Energiespeicher Wasserstoff und hybride Heizsysteme
Sollen kleinere Strommengen für kurze Zeit zwischengespeichert werden und der „geparkte“ Strom schnell wieder abrufbar sein, eignen sich Batterien sehr gut. Um Überschussstrom aus regenerativen Quellen jedoch in großen Mengen zu speichern, gibt es neben Pump- und Druckluftspeichern bislang nur eine Lösung: die Herstellung von Wasserstoff. Dieser Energieträger lässt sich in Hochdrucktanks oder in unterirdischen Kavernen auch längerfristig „horten“. „Power-to-Gas“ nennen Fachleute das Modell, in dem Wasserstoff oder daraus gewonnenes Methan in das Gasnetz eingespeist wird, das auf diese Weise 220 Terrawattstunden aufnehmen kann. Zum Vergleich: Die Pumpspeicherkapazität in Deutschland beträgt derzeit zirka 40 Gigawattstunden. Ein neues Konzept „hybride Wärmeerzeugung“ setzt darauf, das Strom-Überangebot direkt zur Wärmegewinnung in Haushalten und Industrie einzusetzen. Solche hybride Heizsysteme schalten angebotsabhängig zwischen Gas- und Strombetrieb um. „Industrie und Haushalte könnten rechnerisch das gesamte erneuerbare Strom-Überangebot im Jahr 2020 übernehmen – passende Netze vorausgesetzt“, berichtet Bernhard Heyder von der EnBW Energie Baden-Württemberg AG in seinem Vortrag.
„Grüner“ Wasserstoff aus Wasser
Um mit Hilfe von Strom aus Wasser Wasserstoff zu erzeugen, ist ein Elektrolyseur nötig. Das Lübecker Unternehmen H-TEC Systems ist seit dem Frühjahr 2012 mit einem entsprechenden Gerät auf dem Markt. H-TEC setzt auf die sogenannte PEM-Elektrolyse, die im Gegensatz zur seit den 1950er Jahren etablierten alkalischen Elektrolyse einen flexiblen Betrieb auch in Teillast gut verkraftet. „Wir bieten komplette Systeme im Bereich zwischen 1,3 und 200 Kilowatt und sprechen damit Systemintegratoren an“, berichtete Åke Johnsen Marketing Director bei H-TEC.
Gesamtsystem mit Elektrolyseur und Brennstoffzelle
Ein solcher Systemanbieter ist zum Beispiel die FutureE Fuel Cell Solutions GmbH aus dem baden-württembergischen Nürtingen, die Brennstoffzellengeräte als Notstromversorgungen zum Beispiel für Betreiber von Telekommunikationsnetzen, für Umspannstationen oder Industrieanwendungen anbietet. Das neue FutureE-System Jupiter Independence vereint Elektrolyseur, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzelle. „In vielen Ländern, wie zum Beispiel in China, gehören regionale Stromabschaltungen aufgrund von Stromengpässen zum Alltag. Dann kommt unsere Systemtechnik vorteilhaft zum Einsatz. Sie ist überall dort sehr gefragt, wo Unternehmen eine unterbrechungsfreie und zuverlässige Stromversorgung für die Aufrechterhaltung des Betriebs sicherstellen müssen“, sagte Andreas Stadlinger, Director Sales bei FutureE. Während der f-cell-Abendveranstaltung nahmen die FutureE-Geschäftsführer Bettina Drehmann und Mark-Uwe Oßwald für ihr neues Produkt den zweiten Preis des f-cell Awards in der Kategorie „classic“ entgegen.
Erste Brennstoffzellen-Heizgeräte am Markt
Endverbraucher können bereits von Brennstoffzellen-Anwendungen profitieren und erste Brennstoffzellen-Heizgeräte kaufen. Im Jahr 2020, so prognostizieren die Hersteller, sollen bereits mehrere Tausend dieser Geräte, die als kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (Mikro-KWK-Anlagen) sowohl Wärme als auch Strom produzieren, bei Kunden installiert sein. Mögliche Anwender sind alle Ein- bis Zweifamilienhausbesitzer, die über einen Gasanschuss verfügen. „Gegenüber einem herkömmlichen Gasbrennwertgerät sparen die Anlagen zwischen 21 und 40 Prozent der Treibhausgasemissionen ein“, berichtet Andreas Ballhausen, Sprecher der Initiative Brennstoffzelle (IZB), die eine Studie vorstellte, die der Verband beim ifeu Institut in Heidelberg in Auftrag gegeben hatte. Ein weiterer Vorteil für die Käufer: Die Technologie sei „anschlussfähig“, betonte der Referent. Sie könne nicht nur mit Erdgas, sondern langfristig auch direkt mit Wasserstoff oder mit Biogas betrieben werden.
Auszeichnung für BlueGen
Während der f-cell-Abendveranstaltung stand Andreas Ballhausen, der seit Kurzem als Geschäftsführer Vertrieb und Service bei Ceramic Fuel Cells B.V. in Aachen arbeitet, gemeinsam mit dem Unternehmensgründer und Chief Technology Officer Dr. Karl Föger auf der Bühne. Dort nahmen die beiden den ersten Preis des f-cell Awards in der Kategorie „classic“ für BlueGen, die erste in Deutschland produzierte und kommerziell erhältliche Mikro-KWK-Anlage, entgegen. Das Gerät mit Hochtemperatur-Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) zeichnet sich besonders durch seinen hohen elektrischen Wirkungsgrad von 60 Prozent und einen Gesamtwirkungsgrad von 85 Prozent aus, hieß es. Auch die Mitbewerber, die sich ebenfalls auf der f-cell präsentierten, vermelden Erfolge. Die Hexis AG aus dem schweizerischen Winterthur plant die Markteinführung des Heizgeräts Galileo 1000 N für Herbst 2013. Dr. Manfred Stefener, Geschäftsführer der Münchener Elcore GmbH, gab bekannt, dass sein Unternehmen die CE-Kennzeichnung für das Brennstoffzellenheizgerät Elcore 2400 erhalten habe. Damit liegt die Bestätigung vor, dass das Gerät allen Anforderungen der Gasgeräterichtlinie hinsichtlich Sicherheit, Emissionen und Wirkungsgrad entspricht und verkauft werden darf.
Mobilität: zügiger Ausbau von Wasserstofftankstellen geplant
Ein Teil des künftig wohl in großen Mengen aus Erneuerbaren Energien produzierten Wasserstoffs sollte, so meinen die Experten, idealerweise in die Tanks von Brennstoffzellen-Fahrzeugen fließen. Noch fehlen dazu die nötige Zahl an Tankstellen und Brennstoffzellenautos, die bislang noch nicht kommerziell erhältlich sind. Da die Automobilhersteller die Fahrzeuge erst dann auf den Markt bringen möchten, wenn die Wasserstoffversorgung sichergestellt ist, steht zuerst der Ausbau des Tankstellennetzes auf der Agenda. Baden-Württemberg will die Wasserstoffinfrastruktur im Land durch weitere Tankstellen und Anlagen zur Herstellung und Speicherung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff ausbauen, sagte Helmfried Meinel, Amtschef des baden-württembergischen Umweltministeriums. Derzeit sind von den rund 30 Wasserstofftankstellen im Bundesgebiet etwa 15 öffentlich zugänglich, drei davon in Baden-Württemberg. Bis Ende 2012 werden hier zwei weitere hinzukommen. „Wir werden die Zahl der Tankstellen bundesweit in den kommenden Jahren auf 50 ausbauen“, erklärte Dr. Veit Steinle vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung.
Messegäste am Steuer von Elektrofahrzeugen
Für alle Gäste standen zahlreiche Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle oder Batterie für Probefahrten zur Verfügung. Ein besonderes Erlebnis war eine Tour mit dem Rex Newton, einem Brennstoffzellen-LKW der Proton Motor Fuel Cell GmbH, Puchheim, und der Smith Electric Vehicles in Hürth. Insgesamt fanden an den drei Messetagen rund 300 Probefahrten statt. Wie es sich in einem Brennstoffzellen-Bus fährt, erlebten die f-cell-Teilnehmer, die am dritten Messetag an der diesjährigen Exkursion teilnahmen. Der Brennstoffzellen-Bus der belgischen Firma VanHool reiste extra 300 Kilometer aus Antwerpen an, um Messebesucher und Konferenzteilnehmer zu chauffieren.
Treffen im nächsten Jahr in Stuttgart
Die nächste Verbundveranstaltung aus f-cell, Battery+Storage und e-mobil BW TECHNOLOGIETAG findet vom 30. September bis 2. Oktober 2013 statt. Wie die Besucherbefragung ergab, plante ein Großteil der Gäste, Aussteller und Referenten der diesjährigen Veranstaltung diesen Termin für 2013 bereits fest ein.

Links:

f-cell: www.f-cell.de
Battery+Storage: www.battery-storage.de
e-mobil BW TECHNOLOGIETAG: www.e-mobilbw.de/technologietag/
IBZ, ifeu-Studie: http://www.ibz-info.de/home.HomeNewsletter.html
Hexis: http://www.hexis.com/de/node/98
Elcore: http://www.elcore2400.com/aktuelles/aktuelles-detailansicht/article/ce-kennzeichnung-fuer-brennstoffzellenheizgeraet.html

Ceramic Fuel Cells: http://www.ceramicfuelcells.de/presse/news-details/ceramic-fuel-cells-erhaelt-den-innovationspreis-f-cell-award-2012/

Weitere Informationen und Bilder zu den Konferenzen f-cell und Battery+Storage erhalten Sie bei:

Peter Sauber Agentur
Messen und Kongresse GmbH
Lena Jauernig
Tel.: +49 711-656960-56
E-Mail: f-cell@messe-sauber.de
Internet: www.f-cell.de
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