CO2-neutral Strom und Wärme erzeugen

Ende Februar 2006 begann damals in Leonberg bei Stuttgart der Einbau des Brennstoffzellen-Kraftwerks HotModule. Es sollte Strom und Wärme aus Biogas produzieren. E&M-Redakteur Peter Focht berichtete wiefolgt: 


Der Landkreis Böblingen betreibt in Leonberg eine Vergärungsanlage, in der kompostierbare Abfälle verarbeitet werden. Mit dem dabei erzeugten Biogas wird die Brennstoffzelle gefüttert. Das HotModule kam direkt aus der Fertigung der MTU CFC Solutions GmbH in Ottobrunn bei München nach Leonberg. Die Anlage stellt bis zu 245 kW elektrische und 170 kW thermische Leistung bereit.

Dem Projekt gingen Versuche im kleinen Maßstab voraus, die die Eignung der Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) für den Brennstoff Gärgas bewiesen, teilt der Hersteller mit. Der Einsatz von Biogas ermögliche eine klimaneutrale Energieversorgung, denn bei seiner Umwandlung in Nutzenergie entsteht nicht mehr Kohlendioxid, als die Pflanzen während des Wachstums aufgenommen haben. Ein Vorteil der Brennstoffzelle sei, dass sie im Vergleich zu anderen Kraftwerkstypen einen höheren elektrischen Wirkungsgrad erreicht und extrem leise arbeitet.

Beim Projekt in Leonberg wirken die MTU CFC Solutions als Anlagenhersteller, die RWE Fuel Cells GmbH als Generalunternehmer für die Planung und Lieferung der Anlage und der Landkreis Böblingen als Endkunde mit. Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG verspricht sich von ihrer Beteiligung Erkenntnisse aus dem Betrieb. Des Weiteren wird das Vorhaben vom Kompetenz- und Innovationszentrum Brennstoffzelle der Region Stuttgart begleitet.

Der Landkreis Böblingen nutzt mit der Brennstoffzellen-Technik die Möglichkeit, Abfälle aus der braunen Tonne noch effektiver zu verstromen als bisher: Während gleich große Gasmotoren einen elektrischen Wirkungsgrad von etwa 35 % erreichen, setzt das HotModule 47 % der im Biogas enthaltenen Energie in Elektrizität um und speist den Strom in das öffentliche Netz ein. Außerdem produziert die Anlage Nutzwärme, die im Betrieb verwendet wird: Sie trocknet Gärreste, die nach dem Kompostieren als Düngemittel dienen. Neben dem Bund engagieren sich auch das Land Baden-Württemberg, die DaimlerChrysler AG, EnBW und RWE finanziell am Projekt. Ohne ein solches Engagement wäre der Betrieb der Brennstoffzelle unwahrscheinlich, denn die Kosten für eine HotModule-Anlage liegen weiter erheblich über den Ausgaben für ein vergleichbares Motor-BHKW.

Die Projektpartner erwarten von Leonberg Erfahrungen für die Auslegung und den Testbetrieb weiterer Anlagen. RWE Fuel Cells kann Erfahrungen aus dem Betrieb eines HotModules im Abwasserwerk der Stadt Ahlen einbringen. Bei Bio- und Klärgas ist das Entfernen von Schwefelverbindungen Voraussetzung für das einwandfreie Funktionieren der Brennstoffzelle. Für MTU CFC ist Leonberg ein wichtiger Meilenstein bei der Erprobung von MCFC-Brennstoffzellen im Einsatz mit methanhaltigen Gasen, die direkt aus Biomasse gewonnen werden.

Zum Jahreswechsel war in Karlsruhe der Pilotbetrieb der HotModule-Brennstoffzelle im Michelin-Reifenwerk zu Ende gegangen. Die Anlage hatte 4 Mio. kWh Strom sowie Dampf für für die Reifenherstellung erzeugt. Nach 24 000 Betriebsstunden wurde die Anlage wegen Materialermüdung der Stacks außer Betreib genommen. Damit sei eines der erfolgreichsten Pilotprojekte zur Förderung dieser innovativen Technologie vorläufig beendet worden, teilte die EnBW AG für das Betreiberkonsortium mit. Man sei mit den Ergebnissen des Testlaufs sehr zufrieden. Mehr als 4 Mio. kWh sei bislang weltweit von keiner anderen Brennstoffzelle dieses Typs produziert worden.

Die Brennstoffzelle wurde von Dezember 2002 bis November 2005 von einem Konsortium der Unternehmen EnBW, Michelin Reifenwerke Karlsruhe, Stadtwerke Karlsruhe sowie der MTU CFC Solutions betrieben. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit unterstützte das 3,6 Mio. Euro-Projekt zu 50 % aus Mitteln des Zukunfts-Investitionsprogramms der Bundesregierung (ZIP).

Die Entscheidung, ob ein neuer Stack eingebaut und der Betrieb im Karlsruher Reifenwerk wieder aufgenommen wird, ist noch nicht gefallen. Sollte EnBW sich für einen Weiterbetrieb entscheiden, werde dort schon wieder eine weiterentwickelte Brennstoffzellentechnik zum Einsatz kommen, kündigte für den Anlagenbauer MTU CFC Marketingchef Kai Klinder an.