Autarkie – Alternatives Wasserstoff­kraftwerk im Garten

Autor: Gute Nachrichten am 1. August 2021 

Die Energiewende ist zunächst daran zu merken, dass unsere Strompreise mittlerweile die höchsten der Welt sind. Die hohen Preise treffen vor allen Dingen die Privathaushalte und die kleinen Unternehmen. Einsparmöglichkeiten sind also das Gebot der Stunde. In Zukunft sollen nun Privatkunden die Möglichkeit bekommen, den Strom für ihren Eigenbedarf mit kleinen Windrädern selbst zu produzieren.

Eine Glühbirne liegt behütet in zwei aufgehaltenen Händen
Foto von Anete Lusina von Pexels

 

Das jedenfalls sagen Leichtbauexperten des Fraunhofer-Instituts für angewandte Polymerforschung IAP und der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus, sowie ein Partner aus der Industrie.

Mit einem kleinen Windrad sollen Privathaushalte Wasserstoff erzeugen, um auch bei Windstille ihren Strombedarf zu decken. Die Verwendung von Wasserstoff als Speichermedium für Strom im großen Stil ist schon länger ein Thema bei Forschern. Das leichte Gas könnte die Volatilität von Solar-, Wind-, Wasserkraft und anderen erneuerbaren Energiequellen ausgleichen und somit zum Ausstieg aus fossilen Energieträgern beitragen. Was im Großen möglich ist, soll aber auch im Kleinen funktionieren - etwa mit einem Wasserstoffkraftwerk im eigenen Garten.

 

Woraus besteht das Wasserstoffkraftwerk?

 

Es besteht im Prinzip aus zwei Teilen. Einem kleinen Windrad und einem Speicher für Wasserstoff. Dafür werden neuartige Wasserstofftanks aus Faserverbundwerkstoffen entwickelt. Professor Holger Seidlitz, Leichtbauspezialist der BTU Cottbus, erklärt: „Das Windrad wird so klein ausgelegt sein, dass sich auch Privatleute eine solche Anlage in den Garten stellen können. Was an Strom nicht verbraucht wird, wird verwendet, um Wasser mittels eines kleinen Elekrolyseurs vor Ort in Wasserstoff zu verwandeln. Der erzeugte Wasserstoff wird in speziellen Drucktanks gespeichert.“ Der Wasserstoff dient dann als Quelle für eine Brennstoffzelle im Haus, die sowohl Wärme als auch Strom produziert.

 

Biegbare Rotorblätter für jede Windstärke

 

Die Forscher haben sich zunächst mit der Entwicklung eines kompakten Windrads beschäftigt. "Was wir vorhaben, ist ein klappbares Windrad, das man ohne Zuhilfenahme von Geräten aufstellen kann, etwa mit einem Flaschenzug,“ sagt Marcello Ambrosio vom IAP.

Das Windrad soll spezielle Rotorblätter besitzen, die sich mit steigender Windstärke verdrehen können. "Dadurch ersparen wir uns eine teure Stellmechanik in der Rotornabe", meint Ambrosio. Ein neuer Materialmix aus Kohle- und Glasfasern mache das Windrad außerdem besonders leicht, wodurch es sich schon bei Windgeschwindigkeiten von nur zwei Meter pro Sekunde (7,2 km/h) dreht. Die Rotorblätter wurden mit einem industriellen 3D-Drucker gefertigt.

 

Prototyp eine Mini-Windkraftanlage, die das Fraunhofer IAP gemeinsam mit der EAB Gebäudetechnik Luckau GmbH entwickelt hat.
© Fraunhofer IAP
Prototyp eine Mini-Windkraftanlage, die das Fraunhofer IAP gemeinsam mit der EAB Gebäudetechnik Luckau GmbH entwickelt hat.

 

Leichte Drucktanks mit eingebauten Sicherheitssensoren

 

Neben dem Windrad soll für das kleine Wasserstoffkraftwerk lediglich eine Art Gartenhäuschen notwendig sein. Darin verstauen kann man den etwa Rasenmäher-großen Elektrolyseur, die Brennstoffzelle und Wasserstofftanks. Deren Konstruktion ist eine weitere Herausforderung, an der die Forscher tüfteln. Aber auch hier hat das Team bereits eine Lösung. Die zylindrischen Tanks werden aus Kunstharz hergestellt, das mit Karbonfasern getränkt ist. Nach der Aushärtung hält der Tank mehrere hundert Bar Druck aus. Der Tank enthält Sensoren, die sofort etwaige Lecks melden. Für einen sicheren Einsatz in der Praxis sind diese eine wichtige Voraussetzung.

 

Strom für einen Haushalt

 

Mit dem Windrad wird eine Leistung von 3 -3,5 Kilowatt erzeugt. Das sollte für eine vierköpfige Familie reichen, meint Ambrosio. Im Vergleich mit Batteriespeichern biete der Wasserstoff gewisse Vorteile: Die Lebensdauer des Systems sei länger und es werden weniger seltene Rohstoffe verwendet.

Ziel sei es, die dezentrale Energieversorgung von Haushalten oder Kleinunternehmen zu ermöglichen, meint Ambrosio. Somit würde das öffentliche Stromnetz entlastet werden. Im Laufe des nächsten Jahres wird eine erste Pilotanlage errichtet. Bis 2023 will man ein Produkt auf den Markt bringen, das nicht teurer sein soll wie ein Photovoltaikanlage auf dem Dach.

 

Wie wunderbar es doch wäre, sein eigenes kleines Kraftwerk zu haben, um sich auf diesem Weg autark mit der nötigen Energie zu versorgen. Man darf gespannt sein, was sich hier noch an Möglichkeiten auftun werden.

 

Weitere Infos findet ihr zum Beispiel unter folgendem Link:

https://www.iap.fraunhofer.de/

 

Weitere Quellen:

futurezone.at
scinexx.de

 

Herzlichen Dank an Horst für den Tipp!

Kategorien: Technik Rubriken: Alternative Energien, Baumaterialien, Luft, Wasser
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