Auf dem Gelände der FRIATEC AG in Mannheim-Friedrichsfeld ist am 19. September das erste europäische Brennstoffzellenkraftwerk im Megawattbereich offiziell in Betrieb gegangen. Die Anlage wurde gemeinsam von E.ON und FuelCell Energy Solutions realisiert und soll über eine Dauer von zunächst zehn Jahren die Produktion des Werkstoffspezialisten mit sauberer Energie versorgen.
Die 1,4-Megawatt-Brennstoffzelle soll dazu etwa 60 Prozent des Energiebedarfs für die Produktionsprozesse von FRIATEC bereitstellen. „Auf diese Weise können wir knapp die Hälfte der von uns benötigten elektrischen Energie selbst erzeugen und die CO2-Emissionen um etwa 3.000 Tonnen jährlich reduzieren“, fasst FRIATEC-Geschäftsführer Klaus Wolf die Vorteile zusammen. Ergänzend zum Bau des Brenstoffzellenkraftwerks ist die gesamte Modernisierung der bestehenden Wärmeinfrastruktur bei FRIATEC geplant.
In einer Bauzeit von nur neun Monaten wurde die Brennstoffzelle als gemeinschaftliches Projekt von E.ON Connecting Energies, E.ONs Tochtergesellschaft für Energielösungen in Industrie und Gewerbe, und FuelCell Energy Solutions, einem Joint Venture des Fraunhofer Instituts IKTS und FuelCell Energy Inc., realisiert. E.ON und FuelCell Energy Solutions haben eine langfristige Zusammenarbeit vereinbart, um die saubere Brennstoffzellentechnologie Kunden stromintensiver Branchen auch in hohen Leistungsbereichen anzubieten.
Mit einer elektrischen Leistung von 1,4 Megawatt ist die Brennstoffzelle in dieser Leistungsklasse nach E.ON-Angaben einmalig in Europa. Unter technischen Gesichtspunkten und mit Blick auf den Umweltschutz stellt sie eine zukunftweisende Alternative zur klassischen gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung dar, denn Anlagen dieser Art nutzen den eingesetzten Brennstoff im Vergleich zu anderen dezentralen Technologien wie Gasturbinen viel effizienter. Während des verbrennungslosen Prozesses, bei dem Strom und Wärme erzeugt werden, fallen nahezu keine Schadstoffe an.
Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?
Brennstoffzellen wandeln in einem hocheffizienten, elektrochemischen Prozess den Brennstoff in Strom und Wärme um. Da hierbei keine Verbrennung stattfindet, werden praktisch keine Schadstoffe emittiert. Wie eine Batterie besteht eine Brennstoffzelle aus vielen einzelnen Zellen, die als Gruppe einen Brennstoffzellenstapel bilden. Jede einzelne Zelle enthält eine Anode, eine Kathode und einen Elektrolyten. Wenn ein wasserstoffreicher Brennstoff wie Erdgas oder Biogas in den Brennstoffzellenstapel eintritt, reagiert er mit Sauerstoff (Luft) elektrochemisch, um elektrischen Strom, Wärme und Wasser zu produzieren. Während eine typische Batterie eine feste Energiemenge liefert, erzeugen Brennstoffzellen kontinuierlich Strom solange Kraftstoff zugeführt wird.
Die DFC-Kraftwerke von FuelCell Energy Solutions basieren auf der Schmelzkarbonatbrennstoffzellen-Technologie. Der Name der Brennstoffzelle ist von seinem Elektrolyten abgeleitet, der sich aus Kalium- und Lithiumkarbonaten zusammensetzt. Um Strom zu produzieren, erzeugen sie Wasserstoff direkt aus einer Brennstoffquelle, wie beispielsweise Erdgas oder Biogas. Diese sogenannte interne Reformierung, die von FuelCell Energy patentiert wurde, ist ein klarer Wettbewerbsvorteil von Karbonatbrennstoffzellen, da dadurch leicht verfügbare Brennstoffe verwendet werden können.
