Inbetriebnahme einer 250 kW Brennstoffzelle im Michelin Reifenwerk

Karlsruhe. Bereits seit dem Jahr 2000 verfolgt die EnBW Energie Baden-Württemberg AG im Rahmen ihrer Geschäftstätigkeit eine integrierte Strategie zur Förderung der zukunftsträchtigen Brennstoffzellentechnologie bei ihren Kunden. In zahlreichen Brennstoffzellenprojekten baut sie dabei technologische Kompetenz in diesem Bereich auf und betätigt sich auch als Schrittmacher. Ziel ist es herauszufinden, ob diese Technologie in absehbarer Zeit eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Lösung für die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung unserer Kunden bietet. Im Zentrum der von EnBW verfolgten Brennstoffzellen-Strategie steht deshalb, konkrete Betriebserfahrungen mit den unterschiedlichen Brennstoffzellen-Typen im Hinblick auf verschiedene Einsatzmöglichkeiten zu sammeln. Dabei setzt die EnBW auf Projekte mit Brennstoffzellen verschiedener Leistungsgrößen. Mit einer elektrischen Leistung von 250 kW und der thermischen Leistung von 180 kW ist die von einem Unternehmens-Konsortium unter Leitung der EnBW betriebene Schmelzkarbonat-Brennstoffzellenanlage im Michelin Reifenwerk in Karlsruhe eines der größten Projekte.

"Ein wesentlicher Vorteil der Brennstoffzelle ist, dass ihr elektrischer Wirkungsgrad schon bei kleinen Anlagen vergleichsweise hoch ist und am Ort der Energieumwandlung deutlich geringere Schadstoffemissionen frei gesetzt werden als bei herkömmlichen Techniken", erläutert Prof. Dr. Thomas Hartkopf, Vorstandsmitglied der EnBW. Dabei ist die Kundenperspektive für die EnBW von zentraler Bedeutung. "Wenn Brennstoffzellen künftig eine zentrale Rolle in der Energieversorgung einnehmen sollen, ist es unerlässlich, dass sie den jeweiligen Anforderungen, gleich ob in der industriellen Produktion oder in der Hausenergieversorgung, gerecht werden". Die EnBW erhofft sich deshalb von dem auf mehrere Jahre angelegten Testbetrieb der Brennstoffzelle bei Michelin weitere Kenntnisse über die Leistungsfähigkeit unter realen Lastbedingungen sowie wertvolle Aufschlüsse über Handhabung und Störanfälligkeit der Technik. In diesem Zusammenhang machte Prof. Dr. Hartkopf deutlich, dass die EnBW für die Einführung der Brennstoffzelle als Strom- und Wärmeerzeuger die Messlatte bewusst hoch angesetzt hat, nicht zuletzt wegen des auch hohen Entwicklungsstands anderer derzeit angewandter herkömmlicher Techniken. Die hohen Qualitätskriterien der EnBW gelten insbesondere im Hinblick auf die Effizienz in der Energieumwandlung, die technische Zuverlässigkeit und die zukünftige Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellenanlagen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzt die EnBW auch auf Gemeinschaftsprojekte mit renommierten Technologiepartnern wie der DaimlerChrysler Tochtergesellschaft MTU CFC Solutions GmbH (CFC = Carbonate Fuel Cell) und den Stadtwerken Karlsruhe im Fall der Brennstoffzelle im Michelin-Reifenwerk.

Im Michelin-Reifenwerk erzeugt die installierte Brennstoffzelle neben elektrischem Strom unter anderem 200 Grad Celsius heißen Prozessdampf, der direkt zur Vulkanisation von Lkw-Reifen verwendet wird. Dabei ist die Brennstoffzellenanlage in das bereits bestehende konventionelle System der Wärmeerzeugungsanlagen eingebunden. Insbesondere von diesem Aspekt erhofft sich die EnBW wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich des Zusammenspiels verschiedener Anlagentechnik. Um Funktionsfähigkeit und bestmögliche Verfügbarkeit der Anlage zu gewährleisten, übernehmen Mitarbeiter des nahegelegenen EnBW-Rheinhafen-Dampfkraftwerks die Fernsteuerung und Betriebsführung der Anlage und werden dabei vor Ort von Michelin unterstützt.

Im Rahmen ihrer integrativen Brennstoffzellenstrategie fokussiert die EnBW die Möglichkeiten der zahlreichen stationären Anwendungsfelder. Dabei beschränkt sie sich jedoch nicht nur auf den Einsatz in der industriellen Produktion. "Die hohe Effizienz der Anlagen, die Möglichkeit der lokalen Nutzung von Abwärme und die Tatsache, dass Brennstoffzellen lokal sehr geringe Emissionswerte erzeugen, macht diese Technologie auch für andere Einsatzgebiete und Marktsegmente interessant", so Prof. Dr. Hartkopf. Entsprechend erprobt die EnBW Brennstoffzellen auch im Hinblick auf die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung in größeren Gebäuden, kommunalen Einrichtungen sowie der Hausenergieversorgung. So ist beispielsweise beim Mingolsheimer Thermarium (Schwimmbad) bereits seit Herbst vergangenen Jahres eine weitere 250-kW-Brennstoffzellenanlage in Betrieb. Auch hier ist die Anlage in die bestehende konventionelle Energieinfrastruktur eingebunden und versorgt die Heizzentrale des Thermalbads mit Wärme. Der erzeugte Strom wird in das Netz der EnBW eingespeist.

Für Privatkunden bietet die EnBW das Brennstoffzellen-Produktpaket EnBW Cell-Plus an. Im Rahmen dieses Pakets können sich Privatkunden ein Brennstoffzellenheizgerät in ihr Wohnhaus installieren lassen. Die Anlage weist eine elektrische Leistung von maximal einem Kilowatt und eine Wärmeleistung von bis zu max. 24,5 Kilowatt (inklusive Zusatzheizgerät) und ist damit für die Hausenergieversorgung ideal. Da die Brennstoffzellenheizgeräte Teil einer unverkäuflichen Vorserienanlage sind, werden sie von der EnBW betrieben, fernüberwacht und gewartet.

Neben Brennstoffzellen beobachten und erproben wir auch konkurrierende Technologien fortschrittlicher dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung wie Stirlingmotoren und Mikrogasturbinen. Daburch wird es uns auch in der Zukunft gelingen, unseren Kunden immer die neuesten Technologien zur Verfügung zu stellen.