Wasserstoffproduktion

Fortschrittliche Polymerrohrleitungssysteme für die Reinstwasseraufbereitung und für modernste Elektrolyseur-Kerntechnologien zur nachhaltigen, grünen Wasserstofferzeugung.

Mit einem Experten sprechen Broschüre herunterladen

Grüner Energieträger

Grüner Wasserstoff wird durch die Nutzung sauberer Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonnen-, Wind- und Wasserkraft erzeugt.  Wasser wird durch Elektrolyse in zwei Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom gespalten. Das für die Elektrolyse vorgesehene Wasser wird in der Regel durch herkömmliche Entsalzungsverfahren gereinigt, wobei oft zusätzliche Deionisierungsschritte erforderlich sind, um alle verbleibenden Ionen zu entfernen. Wir tragen mit unseren Lösungen für den Transport von Reinstwasser zu diesen Anwendungen bei, um die Produktion zu steigern und gleichzeitig die Investitionskosten für grünen Wasserstoff insgesamt zu senken.

Benefits

Korrosionsbeständigkeit

Kunststoffrohre verhindern aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit das Risiko einer Stackverschmutzung, da Sie keine Degradierung oder den Abbau oder die Auslaugung von Ionen wie bei Metallkomponeten verursachen. Diese Eigenschaft wirkt sich positiv auf die Leistung und Langlebigkeit des Stacks aus. Somit werden die Kosten des Wasserstoffmoleküls direkt beeinflusst.

Kundenspezifisches Design

3D-Bibliotheken, technische Unterstützung und Vorfertigung vor Ort helfen dabei, Rohrleitungssysteme für Ihre individuellen Wasserstoffproduktionsanlagen maßzuschneidern, Konstruktionen gemäss Ihren Vorgaben abzustimmen, um Kosten und Komplexität zu reduzieren und gleichzeitig eine skalierbare Produktion zu ermöglichen.

Chemische Beständigkeit

Die chemische Beständigkeit von Polymerrohrleitungssystemen gewährleistet eine gleichbleibend hohe Reinheit sowohl des Elektrolyten als auch des erzeugten Wasserstoffs. Sie erhalten die Qualität des Reinstwassers, indem sie die Auslaugung (Auflösung) von korrosiven oder organischen Substanzen auf ein Minimum reduzieren um eine hohe Qualität des erzeugten Wasserstoffs ermöglichen zu können.

Starke Partnerschaft

Wir bauen starke langfristige Partnerschaften innerhalb des Wasserstoff-Ökosystems auf. Unser Ziel ist es, ein effizientes Partnernetzwerk aufzubauen, in dem wir verschiedene Experten zusammenbringen und neue Ideen und Projekte fördern. Durch die Anwendung des "Design Thinking"-Ansatzes lernen wir effektiv und effizient von unseren Kunden, um unser Wissen über den Markt zu erweitern und technische und kommerzielle Herausforderungen in einem sehr frühen Stadium zu lösen.

Verbrauch von Reinstwasser

Bei der Elektrolyse von 9 kg ultrareinem Wasser entsteht 1 kg Wasserstoff – diese Berechnung beruht auf der atomaren Zusammensetzung von Wasser. Normalerweise verbrauchen Elektrolyseure 45 – 55 kWh pro kg Wasserstoff, was 0,16 – 0,2 l utrareinem Wasser pro kWh oder 163 – 200 l/h ultrareinem Wasser pro MW Elektrolyseurleistung entspricht. Für eine 10-MW-Anlage würden also 2 m3/h ultrareines Wasser benötigt.1

1.Henrik Tækker MadsenWater (Okt 2022), Water treatment for hydrogen von EUROWATER, ein Grundfos Unternehmen.

Wasseraufbereitung

Kunststoffrohrleitungssysteme haben ihre unübertroffene Langlebigkeit und Zuverlässigkeit in Mikroelektronikanlagen (ME) unter Beweis gestellt, die für ihre strengen Anforderungen an ultrareines Wasser (UPW) bekannt sind. Die hohe Reinheit des Wassers, wie sie bei ME vorliegt, ist vergleichbar mit den Anforderungen für die Elektrolyseprozesse.Wir bieten Produkte an, die den gesamten Prozess von der Rohwasservorbehandlung über die Reinigung bis hin zu Reinstwasser (UPW) abdecken.

Unsere Lösung

Die Erzeugung von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse erfordert je nach Elektrolyseur-Typ Wasser von bestimmter Qualität, wobei sich unterschiedliche Verunreinigungsgrade auf die Betriebskosten, die Effizienz und die Lebensdauer des Zellstapels auswirken. Rohrleitungssysteme aus Polypropylen wie unsere PROGEF-Familie bieten ein hervorragendes Auslaugverhalten, reduzieren das Risiko des Ionengehalts und ermöglichen niedrige Leitfähigkeitsraten, was eine optimale Leistung des Elektrolyseursystems fördert.

Wasseraufbereitung

Ionenaustauscher

Enthärtungs- und Entsalzungsanlagen sichern die Produktion von reinem, hochwertigem industriellen Prozesswasser. Ionenaustauscher können je nach Harztyp unterschiedliche Stoffe aus dem Wasser entfernen. Die kompakte Bauweise von Ionenaustauschanlagen erfordert verschiedene Rohrleitungslösungen und Komponenten. GF Piping Systems bietet Komplettlösungen von hochwertigen Rohrleitungssystemen an, die ein Maximum an Flexibilität ermöglichen und gleichzeitig einen absolut sicheren Anlagenbetrieb mit maximaler Betriebszeit sicher stellen.

 

Membranverfahren

Die Technologie der Umkehrosmose ist ein Membranverfahren und umfässt mehrere Filtrationstechniken, die alle auf Membranen mit ausgewählter Porosität basieren. Je nach Bedarf wird ein Verfahren mit einer Membran spezifischer Porengröße ausgewählt um gelöste oder ungelöste Verunreinigungen aus der Flüssigkeit zu entfernen. Das Verfahren hat einen relativ geringen Energieverbrauch und die Handhabung ist recht einfach.

Kombinierte Technologien

Die Wasseraufbereitung für die Elektrolyse, insbesondere für die Reinigung von Wasser, umfasst eine Vorbehandlung, die durch das Ausgangswasser bestimmt wird, und einem finalen Reinigungsschritt. Je nach Elektrolyseurtechnologie sind die Aufbereitungsschritte verschieden, umfassen aber im Allgemeinen Behandlungen von der Enthärtung bis zur Deionisierung. Nach der Vorbehandlung des Rohwassers sind spezifische Grenzwerte bestimmter Stoffe zu berücksichtigen, um eine hochreine Wasserqualität zu erreichen, wie z.B. Leitfähigkeit, Härte, TOC (gesamter organischer Kohlenstoff), Kieselsäure und gelöste Gase.

Electrolyseur Technologien

Elektrolyseure sind das Herzstück der grünen Wasserstoffwelt. Sie zerlegen Wassermoleküle in Sauerstoff- und Wasserstoffatome durch einen als Elektrolyse bekannten Prozess, der elektrische Energie erfordert. Für diesen Prozess transportieren Kunststoffrohrleitungssysteme verschiedene Flüssigkeiten und Gase und sorgen beispielsweise für die Kühlung von Elektrolyten und Gasen. Um grünen Wasserstoff erschwinglicher zu machen, unterstützen wir mit unseren korrosions-freien Lösungen die Langlebigkeit von Anlagen damit keine Stillstandszeiten entstehen, was sich positiv auf die Kosten dieses kleinen Moleküls auf seinem Weg durch die Wertschöpfungskette auswirkt. 

Electrolyseure

Alkalischer Eletrolyseur

Alkalische Elektrolyseure (AEL, atmosphärisch) verwenden eine flüssige Elektrolytlösung wie Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid, die mit Wasser gemischt wird, und erzeugen Wasserstoff in Zellen, die aus einer Anode, einer Kathode und einer Membran bestehen. Diese Zellen sind in der Regel in Reihe geschaltet, um gleichzeitig Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen. Durch das Anlegen von Strom bewegen sich Hydroxidionen durch die Elektrolytlösung und erzeugen Wasserstoffgas auf der Kathodenseite und Sauerstoffgas auf der Anodenseite.

Protonenaustauschmembran-Elektrolyseur

Proton Exchange Membrane (PEM) Elektrolyseure verwenden eine Protonenaustauschmembran und einen festen Polymerelektrolyten. Bei Anlegen eines Stroms spaltet sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf, wobei Wasserstoffprotonen durch die Membran hindurchtreten und auf der Kathodenseite Wasserstoffgas bilden. Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der PEM-Elektrolyse hängen wesentlich von der Qualität des zugeführten Wassers ab. Hochreines Wasser ist entscheidend für eine optimale Leistung.

Anionenaustauschmembran-Elektrolyseur

Der Anionenaustausch-Membran-Elektrolyseur (AEM), ein Niedertemperatur-Elektrolyseverfahren, verwendet polymere AEM- und kostengünstige Elektroden in einer Membranelektrodenanordnung. Die anodische Halbzelle enthält eine verdünnte KOH-Elektrolytlösung, während die kathodische Halbzelle ohne Flüssigkeit Wasserstoff aus Wasser erzeugt, das die Membran durchdringt. Der Sauerstoff wird auf der anodischen Seite freigesetzt. 

Prozesskühlung

Water electrolysis

Kühlwasser auf Dächern

Zentrale Kühlsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der grosstechnischen Produktion von grünem Wasserstoff. Zur Wahl stehen Nass-, Trocken- oder Hybridkühlungslösungen. In Anlagen für die Erzeugung von grünem Wasserstoff müssen verschiedene Elemente gekühlt werden, so z.B. der Gleichrichter, die Wasser- und Elektrolytumwälzung und die erzeugten Wasserstoff- und Sauerstoffgase. Eine verbreitete Methode ist die Verdunstungskühlung, bei der Wasser als Kühlmedium verwendet wird.

COOL-FIT ist ein hochmodernes Rohrleitungssystem mit Rohren, Formstücken, Ventilen, flexiblen Schläuchen und Werkzeugen, das eine vollständige Systemintegrität und eine perfekte Abdichtung gewährleistet. Entwickelt und optimiert für eine schnelle und einfache Installation und mindestens 25 Jahre Betrieb ohne Unterbrechungen und Wartung, ist es eine zuverlässige und effiziente Alternative zu nachträglich isolierten Metallrohrsystemen.

Unsere Lösungen entlang der gesamten H2-Wertschöpfungskette

Wasserstoff

Korrosionsfreie und sichere Kunststoffrohrleitungssysteme für langlebige Wasserstoffanwendungen. Begeben Sie sich auf die spannende Reise des kleinsten Moleküls des Universums und begleiten Sie es mit uns von der Produktion über die Verteilung bis hin zur Nutzung.

Wasserstoffverteilung

Im Bereich des Wasserstofftransports ist Sicherheit das A und O. Deshalb sind unsere Rohrleitungskomponenten für 100% Wasserstoff von KIWA (AR214) und DBI zertifiziert und ermöglichen somit einen sicheren Transport von Wasserstoff.

Wasserstoffnutzung

Kunststoffrohrsysteme transportieren verschiedenste Medien für Wasserstoff-Brennstoffzellsysteme. Zudem stellen wir Spritzguss- und Extrusionskomponenten für sichere und zuverlässige Typ-IV-Speichertanks her.

Verwandte Systeme und Dienste