Das Energie-Cluster für Sachsen
Das Technologie-Start-up AMBARtec GmbH plant und entwickelt für seine Kunden Lösungen rund um die kompakte und langfristige Energiespeicherung für Transport, dezentrale Rückverstromung mit Kraft-Wärme-Kopplung und Lastmanagement sowie für die Mobilität von morgen.
Mit der von AMBARtec entwickelten innovativen HyCS-Technologie kann regenerativ erzeugte Energie auf Basis von Wasserstoff lange und sicher gespeichert werden, was den Weg für eine nachhaltige Systemintegration der erneuerbaren Energien bereitet. Auch ein Transport über weite Strecken ist möglich.
Im Kern besteht die HyCS-Technologie aus der Reduktion und Oxidation von Eisen (Fe): Bei der Speicherbeladung wird das Fe durch das zugeführte H2 reduziert. Wasserdampf wird abgegeben und kann erneut in der Elektrolyse genutzt werden. Bei der Entladung wird am Nutzungsort Wasserdampf zugeführt, der auch aus dem Abgas einer Rückverstromungseinheit kommen kann. Dadurch oxidiert das Fe und H2 wird zur Verfügung gestellt.
Das HyCS-Verfahrensprinzip bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zur konventionellen H2 Speicherung. Die Grafik zeigt: In einem Liter HyCS-Speicher können mehr als 2 kWh Wasserstoff gespeichert werden. Das ist etwa 2,5- bis 5-mal so viel wie in einem Druckbehälter (700/350 bar). und doppelt so viel, wie mit flüssigem Wasserstoff, in Metallhydriden oder ähnlichen Ansätzen (LOHC) gespeichert werden können. Damit ist der HyCS-Speicher der kompakteste aller Energiespeicher – selbstverständlich auch deutlich kompakter als Li-Ionen Batterien (Faktor 10).
HyCS-Technologie heißt:
• Halbierung des Platzbedarfs für H2-Speicherung
• 2 x so viel H2/LKW wie bei Flaschenbündeln
• Senkung der H2 Erzeugungs- und Speicherkosten
Bei intelligenter Integration insbesondere mit Dampfelektrolysen (SOEC) und SOFC-Brennstoffzellen ergeben sich für die langfristigen Stromspeicherung bis zu 100% höhere Wirkungsgrade als bei alternativen Systemen.
Damit senkt die HyCS-Technologie die H2-Erzeugungs- und Speicherkosten.
Bei größeren Speichern bietet HyCS bereits heute Kostenvorteile. Wegen der derzeit noch hohen Kosten der Rückverstromungseinheit (reversible SOFC) sind HyCS-Speicher aktuell bei <1 MWhel Speicherkapazität teurer als Batterien. Kurzfristig sind HyCS-Speicher durch Investitionsförderung, mittelfristig durch Hebung der Kostensenkungspotenziale voll wettbewerbsfähig.
H2 transportieren – wirtschaftlich und über weite Strecken
Mit der HyCS-Technologie kann Energie von Windparks und Solaranlagen zu z. B. einer Betriebstankstelle geliefert werden. Der Transport von H2 von dezentralen Erzeugern zu dezentralen Anwendern stellt die nächste Skalierungsstufe der Technologie dar. Die modularen Transporteinheiten (100 Liter/250 kWh), die Ende 2022 bereitstehen sollen, können ohne große technische Anpassungen der verbundenen Systeme genutzt werden.
Energie dezentral speichern – lange und sicher
Auch für die dezentrale Energiespeicherung bietet die 100-Liter-Einheit bereits interessante Anwendungsfälle. Um in einer elektrischen Li-Ionen-Batterie eine vergleichbare Energiemenge zu speichern, wird das fünf- bis zehnfache Volumen benötigt, also bereits bis zu 1.000 Liter. Interessant ist die HyCS-Technologie für mittelgroße Anwendungen, z. B. Kunden mit PV-Anlagen >500 kW oder mit Windenergieanlagen >250 kW und mit einem Stromverbrauch > 500 MWh/a.
Nutzfahrzeuge, Schiffe und Züge mit H2 betreiben
Die HyCS-Technologie zeichnet sich aus durch ihre Kompaktheit. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft für den Einsatz in der Mobilität, wo das bewegte Volumen vor allem zu Nutzzwecken benötigt wird. Anwendungsfelder werden hier im Straßenverkehr im Bereich des Schwerlastverkehrs und bei Nutzfahrzeugen im innerstädtischen Bereich (Kehrmaschinen, Entsorgung) sowie bei Bussen gesehen.
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