Der US-amerikanische Maschinenbaukonzern Caterpillar hat in Zusammenarbeit mit dem Energieversorger District Energy St. Paul ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem (KWK) mit einem Cat G3516 Gasmotor erfolgreich mit reinem Wasserstoff betrieben. Ziel des Projekts war es, die Effizienz, Zuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit eines solchen Systems unter realen Bedingungen zu demonstrieren.
Die Tests fanden im Versorgungsnetz von District Energy St. Paul im US-Bundesstaat Minnesota statt. Dabei wurde das 2,0-Megawatt-System jeweils bis zu 200 Stunden lang mit 100 % Wasserstoff und 100 % Erdgas betrieben. Die erzeugte Energie wurde direkt in das aktive Verteilnetz eingespeist. Nach Angaben von Caterpillar erreichte das System dabei eine Effizienz, die mit der von erdgasbetriebenen Hochleistungsanlagen vergleichbar ist.
Das Projekt wurde vom US-Energieministerium (Department of Energy, DOE) über das Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE) und das Industrial Efficiency and Decarbonization Office (IEDO) unterstützt und teilweise finanziert. Auch das National Renewable Energy Laboratory (NREL) war beteiligt.
„Es war spannend für unser Team, gemeinsam mit Caterpillar, dem DOE und dem NREL Daten zur Wasserstoffnutzung zu erheben“, sagte Luke Gaalswyk, Präsident und CEO von District Energy St. Paul. Melissa Busen, Senior Vice President der Electric Power Division von Caterpillar, erklärte: „Der Erfolg dieser KWK-Demonstration unterstreicht unser Engagement, maßgeschneiderte Energielösungen zu entwickeln, die unseren Kunden helfen, ihre Energieziele zu erreichen.“
Caterpillar bietet derzeit eine Reihe von Generatorlösungen an, die mit Erdgas-Wasserstoff-Gemischen betrieben werden können. Die verfügbaren Systeme decken einen Leistungsbereich von 400 kW bis 4,5 MW ab und sind für Wasserstoffanteile von bis zu 25 Volumenprozent ausgelegt. Darüber hinaus betreibt das Unternehmen Gasturbinen mit bis zu 80 % Wasserstoffanteil.
District Energy St. Paul verfolgt das Ziel, bis 2050 klimaneutral zu werden. Bereits heute stammen rund 50 % der erzeugten Wärme aus erneuerbaren Quellen wie Solarthermie und Biomasse. In den vergangenen zwei Jahrzehnten konnten die Treibhausgasemissionen des Systems um 77 % gesenkt werden.
Mit dem erfolgreichen Testlauf eines vollständig wasserstoffbetriebenen KWK-Systems erweitert Caterpillar seine Kompetenzen im Bereich emissionsarmer Energieversorgung. Das Unternehmen verfügt nach eigenen Angaben über 35 Jahre Erfahrung mit Wasserstofftechnologien in der Stromerzeugung.
