Zapfsäule mit Zukunft

In Erlangen können Fahrzeuge mit Brennstoffzelle ihren Durst an der weltweit ersten Wasserstofftankstelle mit LOHC-Technologie stillen. Zu verdanken ist das einer lokalen Erfolgsgeschichte, politischem Willen – und der Innovationskraft von Ingenieur*innen wie Andreas Brandl.

Platz für „Wasserstoff-Wegbereiter“: Als Betriebsingenieur beim Erlanger Unternehmen Hydrogenious LOHC Technologies GmbH hat Andreas Brandl die Planung und Inbetriebnahme der neuen Hightech-Tankstelle (Betreiber H2 MOBILITY Deutschland) begleitet.

Es ist ein nasser Dienstagvormittag im April. Tief hängen die Wolken über der Henri-Dunant-Straße 2 in Erlangen. Ein himmelblauer Farbtupfer bietet dem Einheitsgrau die Stirn: Zwischen zwei "Zapfsäulen", dort, wo normalerweise durstige Karossen vorfahren, parkt ein halterloses Sofa. Von Kameras beobachtet lässt sich ein dynamischer Herr mittleren Alters mit markanter Brille nieder. Es ist der Erlanger Oberbürgermeister Dr. Florian Janik.

Das Stadtoberhaupt sitzt für ein Interview über Erlangens erste Wasserstoff-Tankstelle vor der Linse. Die feierliche Einweihung ist für Anfang Juli geplant, wenn die "Woche des Wasserstoffs Süd" Station in der Hugenottenstadt macht – und die Zukunftstechnologie H2 zum Erlebnis für jedermann wird. Janik empfindet die Hightech-Tankstelle als "große Ehre für Erlangen".

Die neue Wasserstofftankstelle in Erlangen auf einen Blick: Zur Anlage gehören zwei Zapfsäulen und eine Freisetzungsanlage (rechts).

Der Shootingstar unter den H2-Tankstellen

Laut Betreiber H2 MOBILITY sind deutschlandweit rund 100 H2-Tankstellen in Betrieb, die Wasserstoff-Metropolregion Nürnberg hy+ zählte bislang sieben (s. Infokasten). Was genau lässt nun den Rummel um Nummer acht so groß ausfallen?

Der Hype um die "Neue" kommt nicht von ungefähr: Immerhin handelt es sich bei der Erlanger Wasserstofftankstelle um die weltweit erste ihrer Art, die auf die innovative LOHC-Technologie aufbaut.

LOHC steht für Liquid Organic Hydrogen Carrier, zu Deutsch: flüssiger organischer Wasserstoffträger. Dabei handelt es sich um Kohlenstoffverbindungen, die durch einen chemischen Prozess an Wasserstoffmoleküle binden. Das so sicher gebundene Gas lässt sich verlustfrei von A nach B transportieren, als auch über große Zeiträume sowie platzsparend unterirdisch lagern – und zwar in bestehender Flüssigbrennstoff-Infrastruktur.

In der Wasserstoff-Metropolregion Nürnberg hy+ gibt es mit Erlangen insgesamt acht H2-Tankstellen. Die anderen sieben stehen in Bayreuth, Berg bei Hof, Biebelried, Fürth, Geiselwind, Nürnberg und Schnelldorf.

Brandls Tätigkeitsbereich bildet den kompletten LOHC-Zyklus ab – von der Einspeicherung des grünen Wasserstoffs über den Transport bis hin zur Freisetzung und den LOHC-Rücktransport.

Gamechanger LOHC-Technologie

Seinen Durchbruch erzielte das innovative Verfahren im Jahr 2013 in der Wasserstoff-Metropolregion Nürnberg hy+. Forscher*innen an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg gelang es, die LOHC-Technologie entscheidend weiterzuentwickeln. Was mit einer Doktorarbeit begann, mündete schließlich in die Gründung der Hydrogenious LOHC Technologies GmbH, welche heute international aktiv ist.

Jemand, der sich mit der Technologie bestens auskennt, ist Andreas Brandl. Der Ingenieur ist verantwortlich für den Betrieb der Freisetzungsanlage – ein wichtiger Bestandteil des Erlanger Vorzeigemodells. "Um den gebundenen LOHC-Wasserstoff zum Betanken von Fahrzeugen zu nutzen, wird er nach Freisetzung aus dem Trägermaterial auf entsprechende ISO-Reinheit für Brennstoffzellenantriebe gebracht“, erklärt der gelernte Maschinenbauer. Zuletzt gelangt der Wasserstoff noch in einen Zwischenspeicher, wo er unter den für die Betankung erforderlichen Druck, 350 bar für Bus oder Lkw und 700 bar für Pkw oder leichte Nutzfahrzeuge, gesetzt und eingespeist wird.

Das von Hydrogenious LOHC Technologies genutzte flüssige organische Material Benzyltoluol – in der Industrie als Wärmeträger etabliert – bringt ideale Eigenschaften für die Anwendung als Wasserstoffträger mit: Es hat eine hohe Energiedichte und lässt sich sehr sicher, d.h. einfach handhaben. Wie eine Pfandflasche kann das Trägeröl viele hundert Male eingesetzt und mit Wasserstoff beladen werden.

Die Überprüfung und Instandhaltung der Anlage gehört zu den Aufgaben von Andreas Brandl.

Vom Grünstrom zum Kraftstoff

Brandl hat bei Hydrogenious die Inbetriebnahme des LOHC-Tanksystems und eines speziellen LOHC-Tankwagens begleitet. In beiden Projekten agiert er als technischer Ansprechpartner. "Mein Tätigkeitsbereich bildet den kompletten LOHC-Zyklus ab – von der Einspeicherung des grünen Wasserstoffs über den Transport bis hin zur Freisetzung und den LOHC-Rücktransport", sagt der 31-Jährige.

Den Startpunkt für diesen Zyklus bildet aktuell die Grünwasserstoff-Erzeugung per Elektrolyse aus Solarstrom am Firmensitz von Hydrogenious in Erlangen. Noch an gleicher Stelle erfolgt die Wasserstoffeinspeicherung in das LOHC. Ein Tankwagen transportiert das LOHC im nächsten Schritt an die Wasserstofftankstelle, wo es in Erdtanks gelagert wird und schließlich über die Freisetzungsanlage für den Einsatz als Kraftstoff aufbereitet wird.

Verantwortlich für den Bau und Betrieb der Erlanger Wasserstofftankstelle ist H2 MOBILITY Deutschland, die Tankstellentechnik stammt vom Gase- und Technologieunternehmen Linde. In den unterirdischen, konventionellen Tanks ist eine Bevorratung von 1.500 Kilogramm Wasserstoff in LOHC gebunden sicher und platzsparend möglich.

Seit Sommer 2022 können an dieser Zapfsäule (700 bar) Brennstoffzellen-PKW auftanken. Die zweite Säule (350 bar) ist für große Nutzfahrzeuge wie Wasserstoff-LKW und Busse vorgesehen.

Vorfahrt für klimaverträglichen Verkehr

"Mit den Erfahrungen aus dem Betrieb unserer LOHC-Freisetzungsanlage hier legen wir die Grundlage für großskalige Wasserstofftankstellen, die für Nutzfahrzeuge und große Wasserstoff-basierte LKW- und -Bus-Flotten benötigt werden, und unterstützen damit die Dekarbonisierung des Mobilitätssektors", ist Dr. Daniel Teichmann, Geschäftsführer und Gründer von Hydrogenious LOHC Technologies, überzeugt. Einen Beitrag dazu leisten möchte auch die Stadt Erlangen, die die Beschaffung und den Betrieb eigener städtischer Brennstoffzellen-Fahrzeuge wie Müllsammelfahrzeuge und Busse zugesagt hat. "Wasserstoff ist eine sehr vielversprechende Zukunftstechnologie. In Bereichen, in denen sich Verkehr nicht vermeiden lässt, kann sie dazu beitragen, die CO₂-Emissionen merklich zu senken", sagt Oberbürgermeister Janik.
 

Weitere Informationen zu den Themen Wasserstoffmobilität und LOHC finden Sie in unserer Wissensdatenbank und auf den Websites von H2 MOBILITY und Hydrogenious.