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Pilotprojekt Mehrzweck Energiehub Pulheim

Für die geplante Energiewende in Deutschland stellt neben dem erforderlichen Ausbau der regenerativen Energieerzeugungsanlagen die fehlende Speichermöglichkeit des elektrischen Stroms in dem erforderlichen großtechnischen Maßstab eine Systemlücke dar. Der zeitweise Überschuss durch das schwankende Angebot von Sonnen- und Windenergie kann derzeit nicht ausreichend für Zeiten in der Nacht oder bei Windflauten gespeichert werden. Die Herausforderung steigt, je weiter der Ausbau von erneuerbaren Energien voranschreitet. Mit dem Pilotprojekt PMZEH Pulheim wird die Energie in Zeiten von Stromüberschuss gespeichert und für Zeiten ohne ausreichende Erzeugung zur Verfügung gestellt und somit wird diese Systemlücke geschlossen. Der Strom wird mittels Elektrolyse in das einfach speicherbare Gas Wasserstoff umgewandelt. Herrscht Strommangel, ist eine Rückverstromung mittels Brennstoffzellen zur Stützung der Stromnetze vorgesehen. Je nach Bedarf kann der Wasserstoff auch direkt über eine Wasserstofftankstelle für die Industrie oder für einen CO2-neutralen Nahverkehr bereitgestellt werden. Dadurch wird die Versorgungssicherheit und die Stromqualität insbesondere für die Region und den Wirtschaftsstandort NRW für die Zukunft gesichert. Die anfallende Abwärme wird ausgekoppelt und bei Verbrauchern in der Nachbarschaft genutzt. Für den Ausbau der erneuerbaren Energie und der Stromnetze in NRW wird ein skalierbarer Speicher geschaffen. Das PMZEH Pulheim ist am geplanten Standort in der Anlagengröße z. B. modular um den Faktor 2 bis 3 erweiterbar und prinzipiell ohne Standorteinschränkungen bis in den 2- 3-stelligen MW- Bereich skalierbar. Das PMZEH-Pulheim kann für Folgeprojekte als Blaupause benutzt werden.  Das PMZEH-Pulheim besteht aus folgenden Modulen: - dem Prototyp H2-Speicherkraftwerk mit 1 MW und 7 Tagen Speicherkapazität, basierend auf der Studie des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen “Eignung von Speichertechnologien zum Erhalt der Systemsicherheit FA43/12“, Abschlussbericht vom 08.03.2013. - dem Steuerungs- und Regelungssystem einschließlich entsprechender Schaltanlagen. - der Wärmeauskopplung zur Nutzung der bei Betrieb des H2-Speicherkraftwerks entstehenden Verlustwärme. - der H2-Service-Station mit Tankstellen für wasserstoffbetriebene Kraftfahrzeuge und Befüllstationen für Wasserstofftransport-Fahrzeuge zur Belieferung von Wasserstoff nutzenden Betrieben, z. B. Chemische Industrie. Das Hub dient zur optimalen Nutzung der regenerativ erzeugbaren elektrischen Energie, zur Sicherung der elektrischen Energieversorgung durch Rückspeisung in Dunkelzeiten und zur Versorgungssicherheit. Der Hauptschwerpunkt des Hubs ist die Erprobung des auf der Wasserstofftechnologie basierenden H2-Speicherkraftwerks mit Anschluss an den bestehenden Netzverbund mit steigendem Anteil von Photovoltaik- und Windkraftanlagen, der Rückverstromung bei entsprechendem Netzbedarf sowie der funktionalen Regelungs- und Steuerungsabläufe. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Nutzung der Wasserstofferzeugung. Dafür ist eine H2-Service-Station mit einem H2-Hochdruck-System an die Speichertanks des Speicherkraftwerks angekoppelt. Die H2-Service-Station ist so ausgelegt, dass KFZ betankt oder Wasserstoff über Tankfahrzeuge verteilt werden kann. Die Verlustwärme des H2-Speicherkraftwerks, die sowohl bei der Wasserstofferzeugung als auch bei der Rückverstromung entsteht, wird über ein Wärmepumpensystem mit Wärmespeicher zur Wärmeversorgung z. B. von Gebäuden oder Industrie-Prozessen nutzbar gemacht und damit wird der Wirkungsgrad verbessert. Das PMZEH-Pulheim bietet wie beschrieben vielfältige technische Möglichkeiten, um zur Innovation und zum Strukturwandel im Rheinischen Revier beizutragen. Nicht zuletzt werden neue Arbeitsplätze geschaffen, z.B. für die Errichtung und den Betrieb, und bestehende Arbeitsplätze in der Infrastruktur bleiben erhalten.    
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