Wasserstoff-Brennstoffzellen können das Stromnetz unterstützen

Empa Forschende untersuchten den Einsatz von stationären H₂-Brennstoffzellen zur Vermeidung von Spitzenlasten in Quartier-Energiesystemen. Dazu kam ein Brennstoffzellen-System zum Einsatz, das nicht nur Strom liefert, sondern, über einen speziellen Wärmetauscher auch mittlere Temperaturen von etwa 35 °C an ein Wärmenetz liefern kann. Laut Medienmitteilung der Empa waren die Ergebnisse der zweijährigen Projektphase (2023 bis 2025) durchweg positiv: Gemäss Empa erreichten die Wirkungsgrade der Anlage im Einsatz bis zu 48% elektrisch und bis zu 50% thermisch, ein mittlerer Gesamtwirkungsgrad von deutlich über 90%. Die angepeilte Glättung der Lastspitzen, angewendet auf das gesamte Innovationsgebäude NEST, verminderte die Gesamtkosten der Spitzenlast um mehr als 10%. Für die grundlegende Wirtschaftlichkeit eines solchen Systems konnten Sensitivitätswerte bezüglich Spitzenlastgebühren und Energiejahresbedarf abgeschätzt werden.

Prüfung in der Realität bestanden

«Unsere Versuche zeigten, dass Brennstoffzellen elektrische und thermische Spitzenlasten in Gebäuden wirksam ausgleichen können. Damit wurde klar: Die wasserstoffbasierte Spitzenlastabdeckung ist technisch machbar und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Steuerung komplexer Energiesysteme», so Binod Prasad Koirala, stellvertretender Leiter der Empa-Forschungsabteilung «Urban Energy Systems». Bei Einsatz von grünem Wasserstoff leisten die Brennstoffzellen zudem einen messbaren Beitrag zur CO₂-Reduktion und werden damit zu einem wichtigen Baustein, welcher für ein resilientes und kohlenstoffarmes Energiesystem nötig ist, schätzt die Empa die Resultate der Projektphase ein.