Hocheffiziente Wasserstoffmotoren für Gaskraftwerke

25. Juni 2024 | Ein Konsortium aus sechs Unternehmen und Forschungsstellen will hocheffiziente Wasserstoffmotoren für Blockheizkraftwerke (BHKW) entwickeln. Dabei zielen die Partner laut dem Verbundkoordinator Rolls-Royce darauf ab, mit einem Wassersverbrennungsmotor erstmals die gleiche elektrische und thermische Energie zu erzeugen wie mit aktuell verfügbaren Erdgas-BHKWs im Leistungsbereich bis 2,5 MW.

Im Rahmen des des Phoenix (Performance Hydrogen Engine for Industrial and X) genannten Projekts wollen die Partner sämtliche Komponenten für den neuen Wasserstoffmotor entwickeln. Dazu gehören das Einblasesystem, die Kolbengruppe und das Zündsystem sowie ein neuer Schmierstoff für die Verbrennung von Wasserstoff.

Beteiligte sind neben Koordinator Rolls-Royce der Lehrstuhl für nachhaltige mobile Antriebssysteme der TU München, der Mahle Konzern, die Fuchs Lubricants Germany GmbH, die deutsche Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) sowie die Robert Bosch AG. Das Verbundvorhaben ist auf drei Jahre angesetzt. Bis dahin wollen die Partner ein Technologiekonzept entwickeln, das als Grundlage für einen Prototypen-Vollmotor dienen kann.

Für Rolls-Royce geht es bei dem Projekt auch um Klimaschutz: Grüner Wasserstoff ermöglicht als Kraftstoff für BHKW einen emissionsarmen Betrieb der stationären Energieanlagen. Die Projektgruppe erhält daher Fördermittel in Höhe von fast fünf Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

H2-Kraftwerke als Rückgrat der Energiewende

Im Zuge des Ausbaus erneuerbarer Energien hat sich die Bundesregierung mit der Kraftwerksstrategie im Februar dieses Jahres für die Förderung wasserstofftauglicher Gaskraftwerke entschieden. Dies soll eine dauerhafte Versorgungssicherheit gewährleisten, denn gerade kleinere, dezentrale Anlagen können die je nach Wetterlage schwankende Einspeisung von Wind- und Solarstrom ins Netz flexibel ausgleichen.

Um den CO2-Ausstoß dabei zu verringern, setzen Kraftwerksbetreiber derzeit erste Biogasaggregate und für Wasserstoff umgebaute Gasmotoren ein. Ein prominentes Beispiel im letzten Jahr war das Donau-Kraftwerk in Wien.

„Sobald die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff in großem Maßstab sichergestellt ist, wird die im Projekt Phoenix geförderte Technologie der hocheffizienten Wasserstoffblockheizkraftwerke reif sein für ihren Einsatz“, erklärt Tobias Ostermaier, President der Geschäftseinheit Stationary Power Solutions bei Rolls-Royce Power Systems.

„Wasserstoffmotoren der nächsten Generation”

Der britische Hersteller hatte Anfang 2023 einen Gasmotor präsentiert, der mit Wasserstoff betrieben werden kann. Im Phoenix-Projekt soll die Technologie für einen noch effizienteren Wasserstoffmotor der nächsten Generation weiterentwickelt werden. Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben den Großteil seiner Dieselmotoren für alternative Kraftstoffe wie hydriertes Pflanzenöl (HVO) und E-Fuels freigegeben und entwickelt seit dem Frühjahr letzten Jahres einen Methanolmotor für Schiffe.

Rolls-Royce Power Systems-CEO Jörg Stratmann kommentierte:

„Wir sind überzeugt davon, dass Verbrennungsmotoren ein wesentlicher Baustein für eine zuverlässige Energieversorgung in der Energiewende bleiben. Mit nachhaltigen Kraftstoffen machen wir sie klimafreundlich. Darum setzen wir bei Rolls-Royce auf die Entwicklung von Wasserstoffmotoren der nächsten Generation. Das Konsortium im Projekt Phoenix mit seinem gebündelten Fachwissen ist ein Garant für das Gelingen dieser großen technischen Herausforderung.“

 

(Quelle: Rolls-Royce/2024)

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