Leitprojekt H2Giga
Die wesentlichen Maßnahmen zur Förderung eines schnellen Hochlaufs der Wasserstoff-Wirtschaft sind zusammen gefasst im Projekt "H2Giga"Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzelle VDMA
Weitere Leitprojekte:
H₂Mare: Wasserstofferzeugung auf See (PtX)TransHyDE: Transportlösungen für grünen Wasserstoff
| AFC Energy | AFC, Tankstellen, NH3-Synthese (ABB) |
| Air Liquide | Wasserstoff-Anlagen |
| Advent Technologies | HT-PEM, MEA, REDOX, OPV; Advent verwendet die Celtec® Technologie von BASF für HT-PEM Haben SerEnergy und Fischer eco solutions gekauft |
| Agfa-Gaevert | EC-Membrane Zirfon |
| Air Products | u.a. HRS* |
| AKASOL | Batterie -> gekauft durch Borg Warner |
| Alstom | Stromversorger |
| Altergy | FC (USV, Microgrid) |
| APEX Energy | Betreiber HRS* |
| Areva H2GEN | PEMFEC |
| Asys Group | Produktionslinien-Hersteller |
| Aumann | Produktionslinien-Hersteller |
| AVL Fuel Cell | Testcenter |
| Battolyser Systems | Batteriespeicher und Elektrolyseur in einem Cont. |
| Ballard Power | PEMFC, MEA |
| Baltic Fuell Cells GmbH | PEMFC |
| BDR Thermea | Blockheizkraftwerke Micro CHP |
| Bloom Energy | SOFC |
| BlueWorld | DMFC |
| Bramble Energy UK | PCB-FC für USV, Flurförderfahrzeuge |
| bse-engineering | Power-to-Methanol (Cooper. BASF) |
| Cellcentric | BZ für Trucks, 50:50 Volvo/Daimler Trucks |
| Cell Impact | BPP |
| Ceres Power Holdings | SOFC, Zusammenarbeit mit Bosch (Zellen laufen mit Bioethanol, Diesel, LNG oder auch Ammoniak) |
| Chemours | Nafion(TM) |
| Coatema | Beschichtungsanlagen für MEA |
| CumminsDANA | Übernahme Hydrogenics, Linde beteiligt, Motorenhersteller |
| Dana Inc. | Bipolar Plate |
| Danish Power System | HT PEMFC/EC + MEA Dez. 2020 übernommen durch Blue World Technologies (Direktmethanol, Zusammenarbeit mit Deutz AG) |
| Blue World Technologies, DK | DMFC |
| De nora (IT) | FC, EC, Membranen |
| Doosan Fuel Cell | SOFC (u.a. Vessels) |
| Dynacert | HydraGEN, EC |
| Elringklinger | Verbrennungsoptimierung mit Wasserstoff |
| Elcogen | SOFC, SOEC |
| ElektroChem | Händler + Bestandteile FC |
| EKPO | PEM-FC; Zusammenschluß Elring-Klinger mit Plastic Omnium; Aerostack GmbH: EKPO und Airbus |
| Enaper | EC |
| Equinor | Versorger, Leitet Projekte zu CCOS (Rückgewinnung CO2 aus Erdgas-Spaltung; Carbon Capture and Offshore Storage); leiten H21 North of England Projekt Umstellung Erdgasnetz auf Wasserstoff |
| Everfuel | Wasserstoff für Transport, Spin-off von NEL |
| Freudenberg (ehemals Elcore) | FC + MEA (Arbeiten mit Quantron (LKW) zusammen) |
| Fuelcell Energy | DMFC |
| Fuel Cell Powertrain (PTT+Dewei Holding) | FC, MEA. Stack |
| fumatech (BWT Group) | Membranen für FC/EC |
| GenCell | AFC - UPS; Ammonika-FC, Israel |
| Giner ELX | gekauft von Plug Power; Elektrolyseure |
| GORE | MEA |
| GP Joule | Consulting |
| Green Hydrogen Solution | AEC |
| Greenarity | MEA Fertigung |
| GrobGroup | Automatisierer FC-Stackherstellung |
| Hazer Group | Methanpyrolyse (Türkiser H2) |
| HES Energy Systems | FC für Aerial |
| Hexagon Composites | H2 Behälter |
| HDF Energy (F) | MW-Brennstoffzellen Plants mit Ballard-Technik |
| Horiba FuelCon | PEMEC |
| Hydrogenics | HRS*; A-EC |
| Hydrox Holdings, South Africa | EC (DEFT-Methode; membranlose Alkali-EC) |
| H-TEC | EC (Mutter: MAN Energy Solutions) |
| Horizon Fuelcell | PEMFC |
| Hydrogen Pro | PEM-EC |
| HyPoint Inc | HT-PEM (zuvor BMPower), FC für Aviation |
| Hyphen Ltd | Projektierer Africa, z.B. Projektleiter Namibia |
| Hystar, Norway | FC (winzig) |
| Hy-Hybrid Energy | Projektierer für H2-Projekte |
| Hyzon (Mutterkonzern Horizon) | H2-Truck, FC (China) |
| HZwo | Industrieverband Chemnitz/Sachsen für H2 |
| Iberlyzer | EC |
| Intelligent Energy (PRC) | PEM-FC |
| Ipmact Coating | Bipolarplatten |
| ITM Power | PEMEC (Linde) |
| ITM Linde Electrolysis (ILE) | Gemeinschaftsunternehmen seit Jan. 2020 |
| EWII Fuel Cel | FC, MEA (früher: IRD Fuel Cells) |
| Johnson Matthey | Chemikalien, CCM, MEA |
| Jupiter Ionics (AUS) | Spinoff von Uni Monash, Green Ammonia |
| Laufenberg | Ablagemedien für Catalyst-Schichten und sehr dünne Silikondichtungen |
| LAVO | Australien, zusammen mit Nedstack, PEMFC |
| Linde | Gas, Elektrolyseure |
| Loop Energy | Spezielle PEM-BZ für Schwerlast |
| Luxfer | Behälter |
| Magnex Co. LTD, Japan | SOFC |
| MANZ | Produktionslinien-Hersteller |
| McPhy Energy | EC (ALK), HRS |
| Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH | FC |
| Mitsubishi Power Europe GmbH | SOFC |
| Monolith Materials | Ammoniak durch Methan Pyrolyse |
| Nel ASA | FC, EC, HRS*, MEA |
| Nedstack | FC + MEA |
| New Energy Solutions Norway | FC |
| Nexceris | Materialien für FC, SOFC |
| NDK Spark | SOFC |
| NOW GmbH | Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie |
| NuCellSys gmbH (Daimler AG) | jetzt: Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH |
| Nuvera Fuel Cells | FC-Antriebe für Fahrzeuge (Hyster-Yale) |
| One2H | Versorgung und Transport |
| Palcan (US) | Methanolreformer FC (MR-FC) |
| Patriot Hydrogen (AUS) | EC |
| Peccell | Wasserstoffproduzierende Solarzelle PEC |
| Plug Power | FC, EC, HRS* |
| PowerCell Sweden | FC, DMFC; Stromversorgung |
| Proton Power System | FC |
| PV3 Technologies | CCM, Wasserlektrolyse- & VRB Materialien |
| Refire (China) | FC, Fuel Cell Hersteller |
| Reliance (Indien) | FC, EC, Batterie, Solarmodule |
| Resato NL | Hochdrucktechnik, HRS* |
| RIVIAN | kleine H2-Truck |
| SAFCell | Solid Acid Fuel Cell |
| Scatec ASA | Energieversorger (ehem. Statoil) |
| Schuck Kohlenstoff | Bipolarplatten |
| SERA Grouppe (GmbH) | HRS* |
| Serenergy | HT-PEM-FC; DMFC - verkauft an Advent 06.2021 |
| SFC Energy | DMFC |
| SMR | Methan-Dampfreformierung, erzeugt H2 und CO2 |
| Siqens GmbH | DMFC, München, 30 Mitarb. |
| Solena Group | Wasserstoff aus Altpapier |
| Solid Power | SOFC |
| Stadler Rail | Schienenfahrzeuge mit Wasserstoffantrieb |
| Starfire Energy | NH3-Produktion |
| Sunfire Fuel Cells GmbH | SOFC, PEMEC, PEMFC, SOEC; H2 + Synthesegas |
| Sunhydrogen | H2-produzierende Solarzellen PEC |
| Symbio Joint Venture Michelin/Faurecia (2019) | H2-FC`s für Fahrzeuge |
| Swiss Liquid Future AG | H2-Methanol Produktion (u.a. Wasserkraft) |
| TECO 2030 | FC für Vessels |
| ThyssenKrupp | MEA-Fertigung - Produktionsanlagen, ALK und PEM EC |
| Haldor Topsoe | (SOFC) SOEC (ähnlich Sunfire, H2+Synthesegas) |
| Universal Hydrogen | Austauschbare Tanks für Wasserstoff für Flugzeuge ( kooperieren mit Plug Power) |
| UTC Power | FC für u.a. Busse, stationär |
| VAF | Automatisierer Batterie/Brennstoffzelle |
| Vectoiq Acquisition | Koop. Nikola, H2-Truck |
| Viessmann | Mikro-Blockheizkraftwerke (H2-CHP) |
| Vision Battery | FC, Batterie |
| Vitesco GmbH | FC, Antriebstechnologie |
| VINAtech | GDL, MEA |
| Watt Fuel Cell | SOFC |
| Weichai Power | Motoren, Schwerlastfahrzeuge, Cooperation mit Ceres und Ballard |
| Auch noch: Toshiba, Hyundai, Shell usw. | |
| Der internationale Verband der Wasserstoff-Branche: https://hydrogencouncil.com/en/ | *HRS - H2-Tankstelle PEMWE - Wasserelektrolys mit PEM-Zelle EC - Elektrolyseure Hersteller |
Unter HyMotive = strategisches Industrieprojekt der EU (IPCEI):
Dezember 2023: Gigafactory für Brennstoffzellen eröffnet, Name SymphonHy
Symbio: Joint Venture von Forvia, Michelin und Stellantis
Symbio und Schaffler: Innoplate 50/50 Joint Venture für Bipolarplatten BPP
Die wesentlichen Maßnahmen zur Förderung eines schnellen Hochlaufs der Wasserstoff-Wirtschaft sind zusammen gefasst im Projekt "H2Giga"
Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzelle VDMA
Weitere Leitprojekte:
H₂Mare: Wasserstofferzeugung auf See (PtX)
TransHyDE: Transportlösungen für grünen Wasserstoff
Methan-Pyrolyse
Pyrolyse-Öl (aus Abfall, Holz, etc.)
Brennstoffzellen - LKW`S
Liste von BHKW-Hersteller auf FC-Basis
HYPOS - das (ostdeutsche) Netzwerk aus Unternehmen und Forschung für die Wasserstoffbranche:
https://www.hypos-eastgermany.de/das-wasserstoffkonsortium/hypos-mitglieder/
Canadische Fuelcell - Organisation
Canadian Hydrogen and Fuel Cell Association (CHFCA)
Fachportale
https://fuelcellsworks.com
Projekte
H2 Magallanes
DIN EN IEC 62 282 ist eine Familie von Normen rund um die Brennstoffzellen |
Abkürzungen NT-PEM Brennstoffzellen
|
Durch die höhere Betriebstemperatur dürfen bis zu 3% Kohlenmonoxyd (CO) im Gasstrom enthalten sein
Arten Brennstoffzellen
| Alkalische Brennstoffzelle (Alkaline Fuel Cell AFC) | 80 °C | Kalilauge (KOH) | Wasserstoff | Sauerstoff |
| Membran-Brennstoffzelle (Polymer Elektrolyt Membran Fuel Cell PEMFC - NT/HT) | 80 °C | Festpolymer | Wasserstoff, Methanol | Sauerstoff/ Luft |
| Phosphorsäure-Brennstoffzelle (Phosphoric Acid Fuell Cell PAFC) | 200 °C | Phosphorsäure | Erdgas | Luft |
| Karbonatschmelze-Brennstoffzelle (Molten Carbonate Fuel Cell MCFC) | 650 °C | Lithium- und Kaliumkarbonat | Erdgas,Biogas | Luft |
| Oxidkeramik-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell SOFC) | 800 bis 1.000 °C | Zirkondioxid | Erdgas,Biogas | Luft |
Der Gründer von TESLA, Elon Musk, hat sich im September 2020 dafür ausgesprochen, dass für eine längere Übergangsphase noch Verbrennermotoren die Strasse beherrschen werden. Deshalb haben E-Fuels (also mit regenerativ gewonnenem Strom hergestellte synthetische Brennstoffe) die größte Nachhaltigkeit in Bezug auf die Gesamtbilanz des CO2 Ausstoßes Well-to-Wheel.
Die Firma INERATEC liefert nach eigenen Angaben modulare Chemieanlagen für Power-to-X- und Gas-to-Liquid-Anwendungen. In diesen Anlagen können auch nachhaltige Brennstoffe und ähnliche Produkte hergestellt werden. Dies gelingt, indem Wasserstoff aus erneuerbarer Elektrizität und Treibhausgase (Methan, Kohlendioxyd) in E-Kerosin, klimaneutrales Benzin, sauberen Diesel oder synthetische Wachse, Methanol oder SNG umgewandelt werden.
https://ineratec.de/
Universal Hydrogen - Tiefkühler Wasserstoff für Flugzeuge
Kühlung PEM-FC`s
Bei einem Wirkungsgrad von rund 50% fallen in Brennstoffzellen 50% der generierten Energie als Wärme an. Diese wird z.B. über die Bipolarplatten entnommen. Der Kühlmittelkreislauf muß dabei hochohmig sein, um nicht die Zellen kurz zu schließen (entweder entionisiertes Wasser oder Wasser/Glykol-Gemisch).
| PEMFC Polymermembrane | 20-120°C | Sulfonisierte Membranen, Nafion |
| AFC Alkali | 100-200°C | Alkali-FC, KOH (Vorteil: schnelle Reaktion, hohe Effizienz, auch bis ~ -40°C Grad einsetzbar) |
| PAFC Phosphorsäure | 150-200°C | Phosphorsaure Membran |
| SAFC Solid Acid | 200-300°C | CH2PO4 |
| MCFC Schmelzkarbonat | 600-700°C | |
| SOFC Festoxyd | 700-1000°C |
Verbund der Europäischen Versorger OGE (Open Grid Europe)
https://oge.net/de/wir/projekte/unsere-wasserstoffprojekte
Abkürzungen
STH - solar-to-hydrogen (Labormaßstab 2020: 19% Effizienz)
HRS: - Hydrogen Refilling Station, Wasserstofftankstelle
PEC: - Solar-to-Hydrogen; elektrochemische Direktumwandlung Sonnenlicht in Wasserstoff
AEM - Anion Exchange Membrane (Wasser-Elektrolyse von Enapter)
Subgasket - Dichtungseinheit, die Kathodenbereich und Anodenbereich der CCM mediendicht voneinander trennt. Bei PEM-Zellen meist aus PEN-Folie. Auch gut geeignet PPS, allerdings nur, wenn entschrumpft.
CAPEX Capital expenditures
CcH2 Cryo-compressed hydrogen (2,4 kWh/l)
CGH2 Compressed gaseous hydrogen (1,3 kWh/l@700bar; 0,8 kWh/l@300bar)
COGS Costs of goods sold
FCEV Fuel cell electric vehicle
HDV Heavy duty vehicle
HRS Hydrogen refuelling station
LDV Light duty vehicle
LH2 Liquid hydrogen
LOHC Liquid organic hydrogen carriers
MAWP Maximum allowable working pressure
MDV Medium duty vehicle
OPEX Operational expenditures
PV Passenger vehicle
sLH2 Subcooled liquid hydrogen (2,2 kWh/l)
TCO Total cost of ownership
TRL Technology readiness level
VSS Vehicle storage system
Diverses und Automatisierer
Gas Diffusion Layer
Druckbehälter (Type IV Vessels) & Kompressoren
Membranhersteller für PEM-FC und -EC (Proton Exchange)
Membranen für Alkali-AEM-Elektrolyse (Anionen Exchange)
Elektrolyse-Technik:
Ammoniak hat einen höheren Energiegehalt wie hochkomprimierter oder flüssiger Wasserstoff. Dabei ist das (giftige) Gas bereits bei geringem Überdruck (9 bar) oder Abkühlung (-33°C) flüssig.
Ammoniak besteht aus Wasserstoff und Stickstoff. Es dient z.Z. noch vorrangig der Düngemittel-Produktion.
Hergestellt wird Ammoniak vor allem im 100 Jahre alten Haber-Bosch-Verfahren der BASF. Verschiedene Katalysatoren für dieses Verfahren optimieren den Energie-intensiven Prozeß. Diese werden u.a von Johnson Matthey, Haldor Topsoe, Clariant oder Casale (CH) angeboten.
Die größten Wasserstoff-Projekte sind daher auch auf die Herstellung von Ammoniak ausgerichtet. Durch die hohe Energiedichte kann Ammoniak als Speichermedium für Wasserstoff dienen. Heutige Elektrolyseure benötigen reines Wasser, daher sind in vielen Fällen auch Meerwasserentsalzungsanlagen mit geplant (Wasserversorgung für die Bevölkerung in ariden Gebieten).
Die fünf größten Wasserstoffprojekte (Stand 2022)
Hyrasia One, Kasachstan, 40 GW Wind/Solar, 20 GW Elektrolyseure
Asian Renewable Energy Hub, Australien, 26 GW WIND/SOLAR, 23 GW Elektrolyseure H2 + NH3
AquaVentus, Helgoland (D), 10 GW Elektrolyseure (2035) H2
Murchison Renewable Hydrogen, Australien, 5 GW Elektrolyseure H2
NortH2, Niederlande, 4 GW Elektrolyseure (2030) H2
Helios Green Fuels, Saudi-Arabien, 4 GW Solar, 20 MW Elektrolyseur H2 + NH3
Mississippi Clean Hydrogen Hub (Hystor Energy)