H2-Strom und -Wärme für das Krankenhaus Erkelenz

Am Hermann-Josef-Krankenhaus in Erkelenz werden erstmals innovative Wasserstoff-Technologien in wirtschaftlich nennenswerter Größenordnung kombiniert. Die Robert Bosch GmbH und die Hydrogenious LOHC NRW wollen hier Strom und Wärme klimafreundlich durch neue Wasserstoff-Technologien liefern. Das Projekt leiste einen Beitrag zur Energiewende und sei eines der großen Vorhaben im Rheinischen Revier, so die Partner.

Die Forschungsergebnisse sollen zum Gelingen des Strukturwandels im ehemaligen Kohlerevier beitragen. Das Helmholtz-Cluster Wasserstoff (HC-H2), das aus dem Forschungszentrum Jülich hervorgegangen ist, koordiniert das Demonstrationsvorhaben. Die Ziele des Projekts mit dem Namen Multi-SOFC seien ein deutlich reduzierter CO2-Ausstoß und eine effizientere Energieversorgung für das Krankenhaus. Die Partner wollen bis Ende 2026 die innovative Kombination von zwei neuartigen Wasserstoff-Technologien demonstrieren.

Rund 24 Millionen Euro Förderung

Es gelte zu überprüfen, ob die Hälfte der Grundlast des Krankenhauses über das Projekt Multi-SOFC abgedeckt werden kann. Das Demonstrationsprojekt soll ein weltweit sichtbares Modell für die künftige Energieversorgung von großen Gebäuden sein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Multi-SOFC-Vorhaben mit 23,6 Millionen Euro. Im Mittelpunkt steht das Festoxid-Brennstoffzellen-System (SOFC - Solid Oxide Fuel Cells) von Bosch zur Strom- und Wärmeversorgung.

In einer späteren Ausbaustufe ab Anfang 2025 erfolge die Versorgung mit Wasserstoff mittels der LOHC-Technologie (Liquid Organic Hydrogen Carrier - flüssiger organischer Wasserstoffträger) durch die Firma Hydrogenious LOHC NRW. Sie ist eine Tochter der Hydrogenious LOHC Technologies in Erlangen. In der Energiezentrale des Erkelenzer Krankenhauses wird eine SOFC-Anlage der Leistungsklasse 100 kW, die aus zehn Brennstoffzellen-Einheiten besteht, das vorhandene Blockheizkraftwerk ergänzen.
 
Schrittweiser Ausbau des Wasserstoff-Anteils

Die Anlage soll Mitte des Jahres in Betrieb genommen werden. Die komplette Versorgung des Hauses sei ohne die Neuinstallationen weiterhin gewährleistet. In der ersten Projektphase wird das SOFC-System mit Erdgas betrieben. Schon dabei ergäben sich im Vergleich mit dem vorhandenen und mit Erdgas betriebenen Gasmotor Vorteile: Die SOFC-Anlage erzielt einen elektrischen Wirkungsgrad von 60 Prozent, der Gasmotor erreicht etwa 36 Prozent.

Damit emittierten die SOFC-Systeme bei der Stromerzeugung aus reinem Erdgas im Vergleich zum Gasmotor knapp 40 Prozent weniger CO2. Das führe im Falle des Krankenhauses im Dauerbetrieb bereits in der ersten Projektstufe zu einer CO2-Ersparnis von 150 Tonnen pro Jahr, so die Projektierer. Die Abwärme, die beim Verstromen des Erdgases im SOFC-System entsteht, soll im ersten Schritt zum Beheizen des Krankenhauses genutzt werden. Mit dieser Kombination von Strom und Wärme erreiche ein SOFC-System zu Beginn des Lebenszyklus einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 85 Prozent.

Wasserstoff per LOHC geliefert

Im weiteren Verlauf des Projektes planen die Partner, den Wasserstoffanteil im Gasgemisch für das SOFC-System schrittweise zu steigern – und damit weitere CO2-Emissionen einzusparen. Ab 2025 wird das SOFC-System mit Wasserstoff versorgt, der chemisch an ein LOHC gebunden wurde. Die Wärme aus dem SOFC-System wird zum Freisetzen des Wasserstoffs aus dem LOHC-Träger genutzt.

Jann Habbinga, Verwaltungsdirektor des Hermann-Josef-Krankenhauses Erkelenz, erläuterte: „Im Klinikbetrieb werden konstant mindestens 92 kW Strom und 220 kW Wärme pro Jahr verbraucht. Durch den Betrieb rund um die Uhr haben wir eine konstante Abnahmemenge, die wichtig für das Projekt war.“ Wilfried Kölscheid, Senior Vice President bei Bosch, sagte: „Das Projekt in Erkelenz ist eine tolle Möglichkeit, unser SOFC-System erstmals in der Infrastruktur eines Krankenhauses einzusetzen und später den Nutzen des Zusammenspiels mit einer LOHC-Anlage zu demonstrieren.“

Das Projekt in Erkelenz ist das erste mehrerer Demonstratoren, die das HC-H2 im Rheinischen Revier koordiniert. Neben der Entwicklung von Wasserstofftechnologien sollen neue Arbeitsplätzen und neue Wirtschaftskraft im Revier als Ausgleich für den Ausstieg aus der Braunkohle bis 2030 entstehen.