Betrieb stationärer Verbrennungsmotor mit Wasserstoff

H2 DI Zero
Der H2 DI Zero, © WTZ

Einen anderen Ansatz wählte das Wissenschaftlich-Technische Zentrum Roßlau (WTZ), das einen neuartigen stationären Wasserstoffmotor, den H2 DI Zero, entwickelt hat. Hierbei handelt es sich um einen sogenannten Zero-Emission-Kreislaufmotor. Der Name rührt daher, dass ein Teil der eingesetzten Gase im Kreislauf geführt und wiederverwendet wird, so dass außer Wasserdampf keine Abgase entstehen. Anstelle von Luft setzt das Unternehmen aus Sachsen-Anhalt auf Argon.

Das Edelgas hat den Vorteil, dass es sich bei der Verbrennung nicht umwandelt, sondern immer wieder verwendet werden kann. Außerdem wird reiner Sauerstoff als Reaktionspartner für Wasserstoff benutzt. Das hat den Vorteil, dass weder Stickstoff noch Kohlenstoff am Verbrennungsprozess beteiligt sind und somit auch weder Kohlenwasserstoffe noch Kohlendioxide oder Stickoxide entstehen können.

In herkömmlichen Wasserstoffverbrennungsmotoren kommt Luft zur Anwendung. Der darin enthaltene Stickstoff (78 Vol.-%) reagiert jedoch bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff zu Stickoxiden, die Teil der aktuellen Umweltproblematik sind. Projektleiter Manuel Cech erklärt: „Durch die Verwendung von Argon haben wir einen Wirkungsgrad erzielt, der bislang bei Verbrennungsmotoren nicht möglich war.“

Als Einsatzgebiete schweben den Ingenieuren aus Roßlau stationäre Anwendungen im Megawattbereich vor – nicht die Verwendung in Fahrzeugen. Das Ziel ist eher, den Konkurrenzkampf mit Brennstoffzellen- oder Blockheizkraftwerken aufzunehmen, was mit einem Wirkungsgrad von 50 Prozent durchaus realistisch ist. Potentielle Kunden könnten somit Stadtwerke sein, die bislang auf erdgasbetriebene BHKW setzten, zukünftig aber nachhaltig produzierten Wasserstoff verwenden möchten – z. B. zur Netzharmonisierung.

Cech erläuterte gegenüber HZwei, die Entwicklung dieses 50-kW-Modells sei zunächst ein reines Forschungsthema. Die Arbeiten daran, die mittlerweile seit über drei Jahren laufen, seien nur möglich gewesen, weil die gemeinnützige GmbH über öffentliche Mittel gefördert wird. So ist das WTZ unter anderem Partner in dem Projekt LocalHy, bei dem die dezentrale Wasserelektrolyse mithilfe erneuerbarer Energien zur kombinierten Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff eingesetzt wird.

weiterlesen im HZwei April-Heft

5 Gedanken zu “Betrieb stationärer Verbrennungsmotor mit Wasserstoff

  1. Je öfter ich den Beitrag lese, um so sinnfreier wird er.
    Stationärer Einsatz im „Konkurrenzkampf mit Brennstoffzellen- oder Blockheizkraftwerken“ – mit einem Wirkungsgrad von etwa 50% ?!?
    Abgesehen, dass stationäre BSZ deutlich höhere Wirkungsgrade besitzen dürften, machen die zusätzlichen Kosten für den zu verbrauchenden reinen Sauerstoff jeglichen Einsatz im Markt unrentabel. In einer Branche, wo mit Bruchteilen von Cent kalkuliert wird.
    Mal abgesehen davon, dass „nachhaltig produzierten Wasserstoff“ weder ausreichend zur Verfügung steht, noch derzeit einen konkurrenzfähigen Preis hat.
    Als Erstes sollte man sich also dafür einsetzen, die EE-Nutzung und die Herstellung von „grünem“ Wasserstoff zu forcieren. Das „Projekt LocalHy, bei dem die dezentrale Wasserelektrolyse mithilfe erneuerbarer Energien zur kombinierten Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff eingesetzt wird“ wäre also viel eher eine ausführliche Meldung wert gewesen, als dieses „reine Forschungsthema“ ohne Praxisrelevanz.

  2. Hi, denke es ist ein Kreiskolbenmotor der mit Argon geflutet ist, und H2 + O2 zugesetzt wird
    zur Verbrennung. Der Auslass beseht lediglich aus einem Wasserabscheider, außer Wasser
    verlässt den Brennraum nichts. Eignet sich sicher für einen Torpedoantrieb.

    Mit freundlichen Grüßen

    Karl Haschka

  3. Dieses Konzept verstehe ich nicht. Wenn reiner Wasserstoff zur Verfügung steht, nimmt man doch eine Brennstoffzelle mit bis zu 60% Wirkungsgrad. Zusätzlich Argon im Kreis zu führen und verlustfrei von Wasser zu trennen ist vermutlich nicht einmal im Labor möglich. Und reiner Sauerstoff ist m.M. nach sicherheitstechnisch deutlich anspruchsvoller als Wasserstoff. Klingt nach einem weiteren Versuch die Verbrennungstechnik künstlich am Leben zuhalten.

  4. So so, man setzt auf Argon und doch whl auf reinen Sauerstoff – klingt richtig preiswert um den Massenmarkt zu erobern. Ach nein: „ein reines Forschungsthema“ – also lediglich eine Medienente, um eine Meldung zum Wasserstoff zu kreieren.
    Praktische Auswirkungen /Verfügbarkeit: Null

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