Strategien für eine Wasserstoff-Energiewirtschaft

Handlungsbedarf 

  • Für die portable und mobile Anwendung müssen die kompletten PEM- und DMFC-Systeme bis zur Serienreife weiterentwickelt werden. Schwerpunkte liegen bei Maßnahmen zur Lebensdauerverlängerung der Gesamtanlagen (mindestens 4.000 Stunden) und Kostenreduktion (unter 100,- Euro/kW).
  • Kleine fahrzeugtaugliche Kraftstoff-Reformer mit akzeptabler Lebensdauer und guter Leistungsdynamik sind für den Einsatz von flüssigen Kohlenwasserstoffen in BZ-Fahrzeugen notwendig.
  • Die Funktion von Brennstoffzellen-Fahrzeugen muss in weiteren Demonstrationsprojekten nachgewiesen werden. Mit Blick auf erforderliche Infrastruktur kommen dafür vor allem Fahrzeugflotten in Frage (z.B. ÖPNV, Paketdienste/Versandhandel, Autovermietungen, Taxiunternehmen).
  • Eine Serienfertigung für konventionelle H2-Fahrzeugtanks ist aufzubauen und die Kohlenstoff-Nanostruktur-Speichertechnologie mit realistischen Zielwerten der Energiedichte weiter zu entwickeln.
  • Für den stationären Einsatz von Niedertemperatur-BZA müssen alle Systemkomponenten (Erdgas-Reformer, Gasreinigung, etc.) für den KWK-Betrieb optimiert werden, um eine Markteinführung innerhalb dieses Jahrzehntes zu ermöglichen. Neben der Komponentenoptimierung muss insbesondere bei Hochtemperaturbrennstoffzellen weiterhin Grundlagenforschung erfolgen.
  • Eine Vorreiterrolle bei der Erprobung von stationären BZA sollten z. B. Kommunen und Wohnungsbaugesellschaften als Betreiber großer Objekte oder die Industrieverbände als wichtige Multiplikatoren spielen.
  • Die Hochdruckelektrolyse muss im Hinblick auf Steigerungen des Volllast-Wirkungsgrades von 75 auf 85 % weiter entwickelt und von Kunden erprobt werden. (Diese Technik ist u.a. im Rahmen einer Leistungsoptimierung in der Stromversorgung, langfristig auch zur Nutzung für großtechnisch aus erneuerbaren Energien erzeugte elektrische Energie interessant.)
  • Die Biomassevergasung, einschließlich der bis zur Nutzung nachgeschalteten Anlagenteile, ist weiter zu entwickeln sowie die Erprobung im Praxisbetrieb bei Kunden mit unterschiedlichen Biomasse-Energieträgern ist durch zu führen.
  • Verschiedene heute nur im Labor-Maßstab erprobte Erzeugungsverfahren auf der Basis von Algen, Bakterien oder Katalysatoren müssen auf ihre Eignung für die großtechnische Umsetzung und ihre Nachhaltigkeit überprüft und ggf. weiter entwickelt werden.

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