Waterstofverwarming als bijdrage aan een klimaatneutrale toekomst
- Details
- Hits: 12930
De warmtesector is zeer geschikt voor het plaatsen van een milieuvriendelijke Waterstof verwarming. Zelfs vandaag kan 20% waterstof worden gemengd met aardgas en dus met CO2 Emissies aanzienlijk verminderen. Viessmann ontwikkelt al een compleet productgamma voor waterstofverwarming en test ook de waterstofcompatibele brandstofcelverwarming.
inhoud
- Verwarmingssector met waterstof als energiedrager
- Strategieën voor de waterstofinfrastructuur
- Waarom waterstof?
Tot 2050 klimaatneutraal worden en de CO2-De uitstoot tot nul terugbrengen zijn de doelstellingen van de Duitse en Europese politiek. Om dit te bereiken, moet de verbranding van fossiele brandstoffen worden vervangen door milieuvriendelijke oplossingen. In de verwarmingssector komt er een mix van elektriciteitsoplossingen zoals warmtepompen en hernieuwbare energiebronnen zoals synthetisch methaan en waterstof CO2-Neutraal gegenereerd met de brandstofcel. Met name waterstof zal een centrale rol spelen bij verwarming. Het gebruik ervan is de consistente manier om de verwarmingsmarkt klimaatneutraal te maken.
Verwarmingssector met waterstof als energiedrager
Waterstofverwarming is een partner in elektrificatie. De waterstof helpt de investering daarvoor te verminderen CO2- gratis verwarming in Gebouwen realiseren. Uit een hoofdonderzoek van het Duitse Energieagentschap (Dena) blijkt dat een combinatie van elektriciteit en waterstofverwarming in gebouwen de energiesysteemkosten tegen 260 met minstens 2050 miljard euro zou verminderen.
Gebruik gasinfrastructuur voor waterstofverwarming
De uitbreiding van reservecentrales en elektriciteitsnetten, die in het geheel Elektrificatie van de verwarmingssector vereist zou aanzienlijk lager zijn als de bestaande gasinfrastructuur voor waterstof werd gebruikt.
Poorten | De brug naar de Industrie 4.0 fabriek
Bovendien kan met de nieuwe energiedrager waterstof, de CO2- Emissies aanzienlijk verminderen. Vandaag al kunnen 20% waterstof worden gemengd met aardgas in het netwerk. Dat zou de broeikasgassen met ongeveer 7% per jaar verminderen - een snelle en effectieve bijdrage aan klimaatbescherming.
Modern condensatiesysteem met tot 30% waterstof
De technologie is er voor Aardgas-waterstofmengsels om het te kunnen gebruiken voor verwarming van gebouwen. Er zijn er duizenden op de markt. De gascondensatieketels Vitodens 300 en Vitodens 200 van Viessmann kunnen in principe al met 20 tot 30 procent waterstof werken. Huis- en appartementsbezitters zijn daarom goed uitgerust wanneer ze besluiten om moderne wandgemonteerde en compacte apparaten te installeren.
Strategieën voor de waterstofinfrastructuur
Nationale en internationale initiatieven zullen de uitbreiding van de infrastructuur voor het opwekken van waterstof in de toekomst stimuleren. De federale overheid heeft haar in de zomer van 2020 nationale infrastructuur gepresenteerd. Ze kondigde financiering aan van 9 miljard euro voor de gerichte verdere ontwikkeling van de waterstofinfrastructuur. Tegelijkertijd publiceerde de Europese Commissie een waterstofstrategie om de productiecapaciteit uit te breiden. Tegen 2024 is de waterstof met Hernieuwbare energie geproduceerd, stijgen tot 1 miljoen ton en vervolgens tot 2030 miljoen ton in 10.
Zeven goede redenen voor waterstofaandrijving en brandstofcellen
Tegenwoordig zijn er al tal van Pilootprojecten ondersteund. Onlangs, in januari 2021, heeft de federale minister van Onderzoek (BMBF) drie hoofdprojecten die het resultaat was van een ideeënwedstrijd en een financiering van 700 miljoen euro ontving.
De oprichting van een Waterstof-infrastructuur Een ander project wordt gefinancierd door de BMWi in Kaisersesch in Rijnland-Palts. Onder de titel “Smartquart” zal tegen 2023 een volledige waterstofinfrastructuur worden aangelegd, van de opwekking van regeneratieve elektriciteit tot de werking van de elektrolysers voor de elektrolyse van waterstof, de opslag en distributie ervan tot het gebruik in de sectoren verwarming en stroomvoorziening, industrie en transport.
Viessmann is vanaf het prille begin ook betrokken geweest bij dit eerste echte laboratorium voor de energietransitie en wordt naast condensatieketels voor waterstofverwarming ook waterstofcompatibel Brandstofcel verwarming probeer het in de praktijk.
Condensatieketels voor 100% waterstof
“Wij creëren leefruimtes voor toekomstige generaties”, is de zorg van Viessmann. Voor veilig, betrouwbaar, betaalbaar en klimaatneutrale warmtevoorziening van de toekomst test een team van ingenieurs en technici van het Viessmann Research and Development Center in Allendorf (Eder) momenteel H2-ready condensatieketels voor gebruik met zuivere waterstof.
De basis hiervoor zijn moderne gasadaptieve wandunits voor aardgas met een volledig voormengende gasbrander. De verbrandingseigenschappen van waterstof, die aanzienlijk verschillen van die van gas, vereisen een nieuwe ontwikkeling van het systeem voor verbranding, vlambewaking en controle. Ook is het nodig om de brandercomponenten aan te passen.
IO-module beveiligt Resato-waterstoftankstations
Nach der Prototype testen De fasen van kwalificatie, duurtesten en gebruik van de apparaten zullen vanaf begin 2023 in Kaisersesch volgen. De toestellen zullen naar verwachting vanaf 2024 op de markt worden gebracht. In Duitsland komen dan nog meer regionale gasnetten voor de distributie van zuivere waterstof naar consumenten. Overigens kunnen de H2 ready condensatieketels in slechts enkele eenvoudige stappen worden omgeschakeld van werking op aardgas of een aardgas / waterstofmengsel naar werking op zuivere waterstof.
Maar dat is niet alles. Viessmann ontwikkelt momenteel meer Condensatiesystemen ook voor grotere capaciteiten evenals brandstofcellen en warmtekrachtkoppelingscentrales voor het gebruik van waterstof.
Algemene technische kennis
Waterstof kan CO2-Neutraal gegenereerd en verbrand en daardoor absoluut klimaatvriendelijk. Het meest voorkomende element in het universum is niet giftig, bijtend of radioactief. Het vervuilt het water niet en veroorzaakt geen milieuschade. Waterstof heeft met 33,3 kWh / kg de hoogste energiedichtheid per kg vergeleken met stookolie 11,4 kWh / kg en aardgas 13,9 kWh / kg.
Leestip: Meettechnologie voor waterstofproductie
Waterstof verschilt echter significant van aardgas door bijvoorbeeld zijn verbrandingsrelevante eigenschappen. Het volume gerelateerd Energiedichtheid voor gasvormige waterstof onder normale druk bij normale temperaturen is dit slechts ca. 3,0 kWh / m³. Voor aardgas is dit daarentegen 9,97 kWh / m³.
De op aarde voorkomende waterstof is praktisch alleen in chemisch gebonden vorm aanwezig, bijvoorbeeld in de vorm van water met zijn zuurstofgehalte. Water omvat meer dan tweederde van het aardoppervlak. Het totale voorkomen van water op aarde bedraagt ongeveer 1,386 miljard km³. Bovendien zijn natuurlijke gassen zoals methaan en aardolie belangrijke waterstofhoudende verbindingen.