Neue Turbine läuft mit reinem Wasserstoff

Schnittbild einer Gasturbine, die Wasserstoff verbrennt (Illustration: siemens.com)

Saillat-sur-Vienne (pte013/18.10.2023/12:30) - Beim Spezialisten für Papierverpackungen, Smurfit Kappa ( https://www.smurfitkappa.com/de ), ist im französischen Saillat-sur-Vienne die erste Turbine zur Stromerzeugung in Betrieb gegangen, die zu 100 Prozent erneuerbaren Wasserstoff verbrennt. Das Gas wird von einem Ein-Megawatt-Elektrolyseur vor Ort aus erneuerbarer Energie erzeugt und in einem fast eine Tonne schweren Tank zwischengelagert. Verbrannt wird der Wasserstoff in einer modifizierten Industriegasturbine vom Typ "Siemens Energy SGT-400", die eine elektrische Leistung von zwölf Megawatt hat.

Anfangs war noch Erdgas dabei

Das Projekt hat das Konsortium "HYFLEXPOWER ( https://www.hyflexpower.eu )" entwickelt, zu dem neben Siemens Energy und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unter anderem der französische Energieversorger Engie sowie vier europäische Universitäten gehören. Die Entwicklung begann 2022 mit der Beimischung von 30 Prozent Wasserstoff zum normalen Brennstoff Erdgas. Dieser Anteil wurde parallel zur Modifizierung der Turbine gesteigert, bis 100 Prozent erreicht waren.

Damit ist der Grundstein für eine umweltverträgliche Stromversorgung mit vor allem importiertem Erdgas gelegt, sagen die Experten. Die Kapazitäten in Europa reichen bei Weitem nicht aus, um ausreichend grünen Wasserstoff für die Stromerzeugung herzustellen, geschweige denn für weitere Aufgaben, die Wasserstoff übernehmen soll - wie synthetische Treibstoffe sowie als Ersatz fossiler Brennstoffe, etwa in Stahlwerken und Zementöfen.

Stickoxide machen noch Probleme

Bei der Verbrennung von Wasserstoff in Turbinen entstehen neben Wasserdampf auch ätzende Stickoxide. Diese müssen die Hersteller in den Griff bekommen, um makellos grünen Strom zu erzeugen. Das gelingt mit Katalysatoren, die die Stickoxid-Moleküle aufbrechen, sodass nur noch die harmlosen Gase Stickstoff und Sauerstoff übrigbleiben.

An der Fachhochschule Aachen ist ein eleganteres Verfahren entwickelt worden, ein Brenner mit 410 kleinen Flämmchen, die aus Düsen mit einem Durchmesser von weniger als einem Millimeter schlagen. Das und eine Lösung zur Mischung von Wasserstoff und Luft reduzieren die Stickoxidbildung auf ein so niedriges Niveau, dass ein Katalysator nicht nötig ist. Kawasaki Gas Turbine Europe, Tochter von Kawasaki Heavy Industries, will den Brenner in einer Gasturbine in einem RWE-Kraftwerk in Lingen an der Ems einsetzen.

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