74,2 % Wirkungsgrad: Bayerns Kraftwerk für Strom, Wasserstoff und CO₂ soll in Großserie
Reverions reversible Container-Kraftwerke erzeugen Strom aus Biogas, wandeln Überschussstrom in Wasserstoff um und scheiden CO₂ ab. Die Stacks dafür liefert künftig ein Hersteller aus Südkorea. Wie kam es dazu, und was genau können die Anlagen?
Klein zwischen den Fermentern: Ein Reverion-Container an einer Biogasanlage. Bei Stromüberschuss wechselt das Kraftwerk in den Elektrolysebetrieb.
Foto: Reverion
Unter den vielen Energiedebatten in Deutschland sind drei besonders eng verzahnt, und bei allen herrscht im besten Fall Stillstand, im schlimmsten Verzweiflung.
- Der Wasserstoffhochlauf stockt; von den bis 2030 angepeilten 10 GW Elektrolyseleistung stehen bislang knapp 0,2 GW.
- Über Abscheidung, Transport und Speicherung von CO₂ wird gestritten, seit die Bundesregierung der Technologie den Weg geebnet hat.
- Und fast 10.000 Biogasanlagen stehen vor einer ungewissen Zukunft, weil das neue EEG ihnen weniger Betriebsstunden und mehr Flexibilität abverlangt.
Ein containerisiertes Kraftwerk aus Bayern soll alle drei Baustellen zugleich adressieren. Es…
- erzeugt Strom aus Biogas oder Wasserstoff
- schaltet bei Stromüberschuss in den Elektrolysebetrieb um und
- fängt das anfallende CO₂ ab, statt es in die Atmosphäre zu entlassen.
Entwickelt hat es das Start-up Reverion, eine Ausgründung der Technischen Universität München mit Sitz in Eresing. Jetzt meldet das Unternehmen einen Deal, der den Sprung in die Großserie absichern soll: Der südkoreanische Hersteller Doosan Fuel Cell wird Reverion für rund 76 Mio. US-$ mit Brennstoffzellen-Stacks beliefern, die die Hauptkomponente der Anlagen bilden. Für Doosan ist es nach eigenen Angaben der größte internationale Auftrag der Firmengeschichte. Warum importieren die Bayern ihre Schlüssel-Bauteile, und was können ihre Anlagen wirklich? Reverion-CEO Stephan Herrmann gibt Antworten.
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Wie das reversible Kraftwerk funktioniert
Von außen sieht die Anlage aus wie ein Schiffscontainer. Im Inneren arbeiten keramische Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC), die bei hohen Temperaturen Gas elektrochemisch in Strom umwandeln, ohne Verbrennung und ohne bewegliche Teile.
Das Besondere am Reverion-Design: Dieselben Zellen lassen sich auch umgekehrt betreiben. Im Elektrolysemodus (SOEC) machen sie aus überschüssigem Wind- und Solarstrom grünen Wasserstoff oder synthetisches Methan. Erzeugung und Speicherung stecken also in einem Gerät, ein separater Elektrolyseur entfällt. „Anders als ein klassisches Kraftwerk, das entweder läuft oder steht, sind unsere Systeme im Grunde permanent aktiv, nur eben in unterschiedlichen Modi“, sagt Reverion-CEO Stephan Herrmann.
USP in der Kombination
Das Prinzip ist grundsätzlich bekannt, weltweit arbeiten Forschende an seiner Optimierung. Die eigentliche Herausforderung liege gar nicht in der Brennstoffzelle selbst, sagt Herrmann, sondern im sogenannten Balance of Plant, also allem, was um die Zelle herum passieren muss. Zentral sei das Temperaturmanagement: Beim Umschalten muss die Betriebstemperatur exakt im richtigen Fenster bleiben, sonst leidet die Brennstoffzelle. „Wir haben bekannte Technologien im Prozessmanagement so kombiniert, wie es vorher noch niemand gemacht hat“, sagt Herrmann.
Bei Reverion kommt noch die CO₂-Abscheidung hinzu. Sie ist kein angeflanschtes Extra, sondern eine Folge der spezifischen Funktionsweise: Weil die Brennstoffzelle das Gas nicht mit Luft verbrennt, sondern der Sauerstoff durch die Keramikmembran wandert, bleibt im Abgas kein Stickstoff zurück. Übrig bleiben im Wesentlichen CO₂ und Wasserdampf, die sich einfach trennen lassen. Das CO₂ kann dann industriell genutzt oder gespeichert werden.
Was die Doosan-Stacks anders macht
Der Stack, den Doosan Fuel Cell liefert, basiert auf einer Technologiekooperation mit dem britischen Unternehmen Ceres Power. Er arbeitet bei rund 620 °C, klassische Festoxidzellen benötigen mehr als 800 °C. Die moderatere Temperatur erlaubt eine größere Materialauswahl, was die Lebensdauer der Komponenten erhöht. Doosan fertigt die Stacks bereits in etablierter Serienproduktion. Der Konzern hat darin einige Erfahrung, gehört die Mutter doch zu den größten Industrieunternehmen des ostasiatischen Landes.
Seit dem vergangenen Jahr laufen Doosan-Stacks bereits im kommerziellen Dauerbetrieb an Kundenstandorten von Reverion, nach einer erfolgreich abgeschlossenen Technologievalidierung. „Die Stacks liefern zuverlässig unseren Wirkungsgrad von über 74 %“, so Herrmann. „Das zeigt, dass die Partnerschaft nicht nur auf dem Papier funktioniert, sondern in der Praxis.“ Zum Vergleich: Ein gasbetriebenes Blockheizkraftwerk kommt elektrisch auf rund 40 %. Langfristig peilt Reverion 80 % an.
Serienhochlauf trifft Biogaskrise
Sieben Anlagen an sechs Standorten hat Reverion derzeit im Feld, weitere sind im Bau. Den Wirkungsgrad-Weltrekord von 74,2 % zeigte das Unternehmen erstmals bei den Stadtwerken Mühlacker. Beim Steckverbinderhersteller Harting in Espelkamp ist eine Anlage Teil des Energiesystems, in Erkelenz versorgt eine sogar ein Krankenhaus mit Strom. Interessant sei die Technik überall dort, wo Biogas, Erdgas oder Wasserstoff produziert oder verstromt wird, so Herrmann, also für Biogasanlagenbetreiber, Stadtwerke und Energieversorger. Perspektivisch nennt er auch Rechenzentren als Zielgruppe, deren enormen Energiebedarf Reverion netzunabhängig decken will.
Die Biogasbranche, auf die Reverion zielt, befindet sich derzeit an einem Wendepunkt. Das geplante EEG 2027 verlangt von Biogasanlagen, nicht mehr rund um die Uhr zu laufen, sondern flexibel einzuspringen, wenn Wind und Sonne ausfallen. Letztlich also genau das, was die Bayern versprechen. Warum steigen die Betreiber dann nicht einfach um? „Um ehrlich zu sein: Viele wollen das ja unbedingt“, antwortet Herrmann. Die Kundenpipeline beziffert er auf über 2 Mrd. €. „Wir müssen aber unsere Produktion erst hochfahren, weil die Nachfrage um Größenordnungen über dem liegt, was wir aktuell produzieren können.“
Rund 200 Mitarbeitende arbeiten in Eresing daran, die Serienfertigung auszubauen. In diesem Kontext steht also der Doosan-Deal. Die Koreaner exportieren wiederum zum ersten Mal in dieser Größenordnung und sichern sich so den Einstieg in den europäischen Markt. „Diese Liefervereinbarung ist bedeutend, da sie unsere technologischen Fähigkeiten und unsere Massenproduktionskapazität für SOFC-Kernkomponenten bestätigt“, meint Jaedong Youn, Executive Vice President des Brennstoffzellenbauers.
Warum die Stacks aus Korea kommen
Warum kommt die Kernkomponente der Bayern eigentlich aus Südkorea? Herrmanns Antwort: „Die Stacks selbst basieren auf einer Technologie von Ceres Power aus Großbritannien, insofern kommt die Technologie durchaus aus Europa. Was in Europa aktuell fehlt, ist die industrielle Fertigungskapazität zu wettbewerbsfähigen Kosten in dieser Größenordnung.“
Doosan habe in den vergangenen Jahren massiv in eine Serienfertigung für SOFC-Stacks investiert. „Ich gehe aber davon aus, dass sich das mit wachsender Nachfrage auch bei uns in Europa noch entwickeln wird.“
Vom Container zum Kraftwerkspark?
Die aktuelle Anlagengeneration leistet 100 kW Stromerzeugung und 300 kW Elektrolyse. Die nächste steht laut Herrmann bereits: 500 kW Strom und 1,5 MW Elektrolyse. Langfristig zielt Reverion auf den Bereich jenseits von 10 MW. Technische Hürden sieht der CEO dafür nicht: „Ehrlich gesagt ist unser größter Engpass gerade schlicht die Fertigungskapazität.“
Auch wirtschaftlich gibt sich Herrmann selbstbewusst: In einigen Anwendungsfällen rechneten sich die Anlagen bereits ohne Förderung. Entscheidend sei die Kombination mehrerer Erlösquellen, von der Gas- oder Stromeinspeisung über eine eigene CNG-Tankstelle bis zur Vermarktung des abgeschiedenen CO₂. Ob das reicht, um aus drei festgefahrenen Energiedebatten ein Geschäftsmodell zu machen? Wie es nach dem Start der Serienfertigung weitergeht, könnte einen esten Hinweis darauf geben.
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