PEMO2DRy

Entwicklung einer Kältetrocknungsanlage für Elektrolysesauerstoff

In dem Verbundvorhaben PEMO₂dry soll gemeinsam mit L&R Kältetechnik eine Demonstrationsanlage zur Sauerstofftrocknung im mittleren Durchsatzbereich von 10 – 100 Nm³/h entwickelt und in Betrieb genommen werden. Ziel des Projekts ist dabei die Reduzierung der Wasserstoffgestehungskosten, durch die Aufbereitung und den Vertrieb des Nebenproduktes Sauerstoff. Dadurch soll die Konkurrenzfähigkeit gegenüber fossilen Energieträgern weiter erhöht werden. Das Elektrolyseverfahren ist die nachhaltigste Art der Wasserstoffproduktion, allerdings noch kostenintensiv.

Zur Produktion von Wasserstoff mit fluktuierenden erneuerbaren Energien eignet sich die Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse (PEM-Elektrolyse). Ein Merkmal bei diesem Verfahren besteht darin, dass der entstehende Sauerstoff für viele Anwendungen keine direkte Verwendung finden kann, da er mit Wasserdampf gesättigt ist. Um die Feuchtigkeit aus dem Sauerstoff zu entfernen, ist eine Filterung oder Trocknung erforderlich. Unter der Voraussetzung, dass der entstehende Sauerstoff vor Ort aufbereitet und als zusätzliche Ressource genutzt werden kann, erschließt dieses Kopplungsverfahren mehrere unabhängige Anwendungspotentiale. Für die Ressourceneffizienz und den Klimaschutz besteht großer Bedarf an Wasserstoff-Kopplungsverfahren und der damit verbundenen Senkung von sowohl CO₂-Emissionen als auch den allgemeinen Wasserstoffkosten.

Eine bereits aktuell und zukünftig zunehmende, wichtige Anwendungsmöglichkeit von Sauerstoff ist der Einsatz für die Ozonierung im Rahmen der 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen. Allein in Thüringen bestehen 116 Kläranlagen und somit ein großes Potential zur Verbesserung der Wasserstoffinfrastruktur. Durch den Einsatz des Elektrolyse-Nebenproduktes Sauerstoff lassen sich im Sinne der integrativen Sektorenkopplung somit Stoff- und Energieflüsse effizienzsteigernd kombinieren und der ressourcentechnische Fußabdruck minimieren.