2G für die Umrüstung von Blockheizkraftwerken

Das Thema der Energiewende und die Lösungen, diese am besten zu interpretieren, beschäftigen seit langem die Forschung der 2G Energy AG, einem der weltweit größten Hersteller von Kraft-Wärme-Kopplungssystemen, der sich darauf vorbereitet, im Jahr 2025 sein 30-jähriges Jubiläum zu feiern. Dies zeigt sein neuestes angewandtes Forschungsprojekt, an dem das beteiligt warHochschule Amberg-Weiden in Deutschland bei der Umgestaltung einer bestehenden Kraft-Wärme-Kopplungsanlage ausGas-zu-Wasserstoff-Stromversorgung. Angesichts einer erheblichen Anzahl bestehender dezentraler Gaskraftwerke – von der Industrie bis hin zu kommunalen Dienstleistungsunternehmen – ist der Nachweis, dass die Umstellung auf Wasserstoff nicht nur möglich, sondern auch schnell und kostengünstig beherrschbar ist, für die Umsetzung der Energiewende von entscheidender Bedeutung das Erreichen höchster Emissionsziele. Genau aus diesen Gründen hat 2G gemeinsam mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden (OTH Amberg-Weiden) dieses Ziel erreicht.

Bei dem am Umbauprojekt beteiligten Werk handelt es sich um eine Erdgas-Blockheizkraftwerk bereits mit einem vorhanden elektrische Leistung von 250 kWim März 2019 an der OTH Amberg installiert und seit seiner Inbetriebnahme bereits in Forschung und Lehre eingesetzt.

Christian Manca, CEO von 2G Italia
Unser Hang zur Nachhaltigkeit im Sinne einer autonomen und effizienten Energieerzeugung hat seine Wurzeln sogar noch weiter zurück, als 2G seine Energie in biogasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplung im Agrarsektor investierte und so Abfall in Chancen verwandelte. Die Berufung zum Experimentieren und die anschließende Verknüpfung mit der internationalen technisch-wissenschaftlichen Forschung bei der Erprobung anderer Gasarten haben es 2G ermöglicht, eine führende Rolle im Bereich der Wasserstoff-Kraft-Wärme-Kopplung einzunehmen.

Der erfreuliche Ausgang des Umbaus des Werks Amberg-Weiden stellt die natürliche Weiterentwicklung dieses Weges dar und ist zugleich ein Grund zum Stolz, Teil einer großen Gruppe zu sein, die Veränderung als Möglichkeit und in der Vereinigung höchster Kompetenzen einen Punkt sieht Stärke und das Anbieten von sofort umsetzbaren Lösungen, ein Vorteil für die gesamte Gemeinschaft. Für uns war dies die tiefe Bedeutung des ehrgeizigen Projekts, das mit der OTH ins Leben gerufen wurde. Das Wasserstoffzeitalter steht vor der Tür. Wenn wir mit Übergang einen Moment des Übergangs meinen, ist der Zeitpunkt der Umstellung der zahlreichen bestehenden Anlagen entscheidend für die Annäherung an das Netto-Null-Ziel. Gestärkt durch das Know-how der Gruppe und unterstützt durch die vielen Gewissheiten, die sich aus dem kürzlich abgeschlossenen Projekt ergeben haben, ist 2G Italia bereit, die italienische Produktionsstruktur in den gleichen Prozess einzubeziehen, indem zuverlässige, effiziente, sichere und natürlich noch nachhaltigere Lösungen angeboten werden.

Das Engagement von 2G für die Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie vor Ort mit Wasserstoff geht auf das Jahr 2014 zurück. Eine der ersten 100 % Wasserstoff-KWK-Anlagen wurde im Rahmen eines Kooperationsprojekts zwischen der Stadwerk Haßfurt GmbH und dem Institut für Energietechnik selbst gebaut OTH in Bernstein-Weiden. Die Suche wurde mit dem nächsten fortgesetzt „CH2P-Projekt“, eine vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte technisch-wissenschaftliche Forschungsinitiative mit dem Ziel, die Leistungsdichte von Wasserstoffgeneratoren zu erhöhen. Dieses Know-how, bei der Installation neuer Anlagen erworben, es war sicherlich entscheidend bei der Umstellung des Gasheizkraftwerks in Amberg-Weiden.

Ein modularer Aufbau

Der Erfolg des gerade abgeschlossenen Projekts hat tatsächlich auch tiefe Wurzeln im Design: schon seit mehreren Jahren 2G-Blockheizkraftwerke sind modular aufgebaut das dank der Ergebnisse kontinuierlicher Forschung und Installationen zunehmend auf der Grundlage des neuen Kraftstoffs optimiert wurde, Erleichterung der Umrüstung durch Austausch einzelner Elemente.

Dies ist der Fall bei der Anpassung von Geometrie der Brennkammer. Dies war neben der Änderung des Verdichtungsverhältnisses durch den Einsatz unterschiedlicher Kolben beim Umbau notwendig verändern auch den Gemischbildungsprozess, der mit Wasserstoff muss erfolgt direkt in der Brennkammer. Hierzu wird über einen Gasinjektor Wasserstoff in das Ansaugrohr eingeleitet, bevor das zündfähige Gemisch in den Brennraum geleitet wird. Wasserstoff lässt sich nicht nur leichter entzünden als herkömmliche Gase, sondern weist auch eine höhere laminare Flammengeschwindigkeit auf erfordert, dass Druckluft erst kurz vor der Verbrennung mit Wasserstoff vermischt wird, um eine unkontrollierte Entzündung zu vermeiden.

Ein weiterer wichtiger und entscheidender Aspekt ist die Notwendigkeit Wartungs- und Nachrüstprogramme sofort mit Plänen zur Wasserstoffumstellung verknüpfen. Sowohl Kolben als auch 2G-Gasinjektoren sowie der wasserstofffähige Turbokompressor, Sie sind längst so weit standardisiert, dass sie ersetzt oder aktualisiert werden können – wie es bei regelmäßigen Inspektionen üblich ist – zu einem späteren Zeitpunkt mit Umstellungskosten, die auf 10-15 % der ursprünglichen Investition reduziert werden können.

Frank Grewe, CTO der 2G Energy AG
Derzeit haben wir Wasserstoffmotoren mit einem Durchschnittsdruck von bis zu 14 bar eingeführt, im Vergleich zu 18 bar in der Erdgasreihe, was zu einer leichten Leistungsreduzierung führt. Bei Heek testen wir Wasserstoff auch bei 18 bar und garantieren so eine identische Leistung. Den Kollegen in Amberg stehen die gleichen Ressourcen zur Verfügung, um erweiterte Suchen durchzuführen.

Die andere Seite ist besorgt die dedizierte Lagereinrichtungdessen Arbeiten zum Bau der Wasserstofftankstelle für das Pilot-BHKW in Amberg in naher Zukunft abgeschlossen werden, zeigt das anhaltende Engagement von 2G als Moderator von Energieautonomieprozessen in Richtung Nachhaltigkeit.

Als weiterer Beweis für das Engagement von 2G in der wissenschaftlichen Forschung zu Wasserstoff und für eine nachhaltige Energiewende, Das deutsche Unternehmen hat gerade die Mitarbeiter des Projekts „HydrogenJRP“ und die Professoren der Polytechnischen Universität Mailand im Stadtwerk Haßfurt empfangenwo das innovative 2G-Wasserstoff-Blockheizkraftwerk vorgestellt wurde.