PGI in Aktion: Asien-Brennstoffzellenprojekt unterstreicht die Vielseitigkeit von Wasserstoff

Die anhaltende globale Bewegung zur Dekarbonisierung fördert Investitionen in erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wind, Wasserkraft, Geothermie und Biomasse. Doch während Sonne und Wind bewährte und beliebte Quellen für kohlenstoffarme Energie sind, hat die schwankende Art ihrer Verfügbarkeit auch zu einem wachsenden Interesse an Wasserstoff als Möglichkeit zur Überbrückung der Versorgungslücke geführt.

Die Internationale Energieagentur (IEA) stellt fest, dass Regierungen und Unternehmen an der Vielseitigkeit von Wasserstoff interessiert sind, und ist der Ansicht, dass Wasserstoff, damit er einen wesentlichen Beitrag zur Umstellung auf saubere Energie leisten kann, auch in Sektoren eingeführt werden muss, in denen er fast vollständig fehlt – z wie Verkehr, Gebäude und Energieerzeugung ¹.

Die IEA prognostiziert, dass die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbarem Strom bis 2030 um fast 33 Prozent sinken könnten, da die Wasserstoffproduktion zunimmt, die Kosten für erneuerbare Energien weiter sinken und die Massenproduktion wichtiger Technologien wie Brennstoffzellen, Betankungsausrüstung usw. beginnt. und Elektrolyseure ².

Panasonic ist davon überzeugt, dass Wasserstoff der Treibstoff für eine nachhaltige Zukunft ist, und möchte durch den praktischen Einsatz fortschrittlicher Wasserstoff-Brennstoffzellen in Gebäuden und zur Stromerzeugung einen wesentlichen Beitrag zur Förderung der CO2-Neutralität leisten.

„Photovoltaikzellen und Windturbinen sind fantastische Technologien zur Erzeugung umweltfreundlicher Energie, aber beide unterliegen einer Instabilität in Bezug auf die Stromversorgung, da sie von den Wetterbedingungen und dem 24-Stunden-Zyklus abhängen“, sagte Max Fujita, Overseas Sales & Marketing Manager bei Fuel Strategische Geschäftseinheit für Zellen und Wasserstoff der Electric Works Company der Panasonic Corporation. „Wasserstoff-Brennstoffzellen sind eine stabile Technologie zur grünen Stromerzeugung, unabhängig vom Wetter oder der Tageszeit.”

Den Teilnehmern der jüngsten Spiele in Tokio 2020 ist möglicherweise nicht aufgefallen, dass die reinen Wasserstoff-Brennstoffzellen von Panasonic zur Stromversorgung einiger Einrichtungen im Sportlerdorf eingesetzt wurden. Der Standort – bekannt als HARUMI FLAG– ist Japans erste umfassende Demonstration der Wasserstoffinfrastruktur in einer städtischen Umgebung und eine intelligente Stadt mit einer autarken Energieversorgung und einem komfortablen, emissionsarmen Lebensstil, die als Beispiel dafür dienen soll kann durch fortschrittliche, nachhaltige Wasserstofftechnologie erreicht werden.

In der Präfektur Shiga konnten Besucher des H2 KIBOU FIELD– einer RE100 ^3-Demonstrationsanlage innerhalb der Kusatsu-Fabrik der Smart Energy System Business Division in der Stadt Kusatsu – miterleben, wie reine Wasserstoff-Brennstoffzellen dazu beitragen, eine 100-prozentige Versorgung zu ermöglichen der im Geschäftsbetrieb verbrauchte Strom aus erneuerbaren Quellen. H2 KIBOU FIELD ist der weltweit erste ^4. Versuch, eine RE100-Fabrik durch die umfassende Nutzung von Wasserstoff zu schaffen.

Das Bemühen von Panasonic, die sinnvolle Anwendung der Wasserstofftechnologie zu fördern, ist ein Aspekt seines globalen Engagements für eine nachhaltige Zukunft, zu dem auch die Umstellung von Produktionsanlagen auf der ganzen Welt in Null-_CO2-Fabriken gehört. Als Teil dieser Bemühungen startete Panasonic im März 2023 in Wuxi, China, einen Demonstrationstest einer Kälte-/Wärme-/Stromlösung mit reinen Wasserstoff-Brennstoffzellen und weitete damit den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellen außerhalb Japans aus.

„China ist einer der weltweit größten _CO2-Emittenten. Wir glauben, dass ein Beitrag zur Dekarbonisierung in China dazu beitragen wird, einen grünen Planeten auf globaler Ebene zu erhalten“, sagte Fujita. „Wir haben unser Geschäft mit Wasserstoff-Brennstoffzellen in Japan und Europa ausgebaut und erwägen nun China als Zielmarkt für diese Initiative.“

Nachdem China eine politische Richtlinie zum Aufbau einer kohlenstoffarmen Gesellschaft auf Basis von Wasserstoff erlassen hatte, begannen die lokalen Regierungen, die Einführung von Nutzfahrzeugen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen zu fördern, da der Mobilitätsbereich einer der wenigen Sektoren ist, in denen die praktische Nutzung von Wasserstofflösungen derzeit als realisierbar angesehen wird . Gleichzeitig verzeichnete Panasonic ein erhebliches und wachsendes Interesse an seinen reinen Wasserstoff-Brennstoffzellen und entschied, dass eine praktische Demonstration dabei helfen würde, den besten Weg nach vorne auf dem chinesischen Markt zu finden.

Panasonic Energy (Wuxi) Co. Ltd. (PECW) in der Provinz Jiangsu produziert Sekundärbatterien, hauptsächlich Lithium-Ionen-Batterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien, und wurde im April 2021 als erste Panasonic-Produktionsstätte im Land als zertifiziert Fabrik ohne CO ₂​. Es war der perfekte Standort für das Wasserstoff-Demonstrationsprojekt.

Der Hauptunterschied zwischen den Wasserstoff-Demonstrationsprojekten bei PECW und H2 KIBOU FIELD ist der Maßstab. „Der japanische Standort verfügt über 99 Brennstoffzellen mit einer Gesamtleistung von 495 Kilowatt, während am chinesischen Standort acht Brennstoffzellen mit einer Leistung von 40 Kilowatt installiert wurden, was das Wuxi-Demonstrationsprojekt kleiner, aber auch flexibler macht“, sagte Fujita.

Diese Flexibilität half Panasonic dabei, die PECW-Installation so anzupassen, dass die von den Brennstoffzellen erzeugte Wärme zur Kühlung der Anlage genutzt werden kann.

„Stationäre Wasserstoff-Brennstoffzellen werden in der Regel als Kraft-Wärme-Kopplungssysteme eingesetzt, die Wärme und Strom kombinieren. Allerdings kann in Südchina, wo die Sommer lang und die Temperaturen hoch sind, die von Wasserstoff-Brennstoffzellen erzeugte Wärme nicht genutzt werden und wird verschwendet“, erklärte Mengxiao Hou, New Energy Department Director, Business Development Center, Panasonic China & Northeast Asia Unternehmen. „Deshalb haben wir uns bei der Planung dieses Projekts für den Einbau einer Lithiumbromid-Einheit, kurz ABS, entschieden. Es wird davon ausgegangen, dass die ABS ⁵-Geräte im Sommer überschüssige Wärme aufnehmen und so für Kühlung im Gebäude sorgen. Wir hoffen, durch diese Methode nicht nur die Nutzung wertvoller Wasserstoffenergie zu maximieren, sondern auch ein neues Szenario für die Wasserstoffnutzung vorzustellen.”

Die PECW-Demonstration hat maßgeblich dazu beigetragen, Interessengruppen in China für die wichtige Rolle zu sensibilisieren, die die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie im Bereich der dezentralen Stromerzeugung spielen kann. „Der Projektstart erregte großes Medienecho. Es ist erst ein paar Monate her, aber bis heute haben mehr als 30 Gruppen aus Regierung, Wissenschaft, Organisationen und Wirtschaft das Gelände besucht und wir sorgen weiterhin für Medienberichterstattung“, sagte Hou. „Wir hatten die Gelegenheit, uns mit den lokalen Unternehmen, die uns besucht haben, aktiv über Wasserstoff auszutauschen.“

Die langfristige Umweltvision von Panasonic, Panasonic GREEN IMPACT, zielt darauf ab, bis 2030 praktisch keine CO ₂-Emissionen zu verursachen. Neben den Bemühungen, die Emissionen in der eigenen Wertschöpfungskette zu reduzieren (OWN IMPACT), möchte das Unternehmen auch dazu beitragen, die Emissionen zu reduzieren Kunden und Gesellschaft (CONTRIBUTION IMPACT) durch Steigerung der Leistungsfähigkeit bestehender Unternehmen.

„Wir glauben, dass die praktische Anwendung der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie eine der Kernaktivitäten für die Verwirklichung von Panasonic GREEN IMPACT sein wird“, sagte Fujita. „Wir erhalten viele Anfragen von Unternehmen, die in ihren Anlagen, Fabriken und Bürogebäuden Technologien zur Erzeugung grüner Energie einführen möchten. Unsere Vision geht über die Panasonic-Fabriken hinaus – wir wollen zur Ökostrom-Revolution in der gesamten Gesellschaft beitragen.“

„Menschen, die mit dem RE100-Demonstrationsprojekt in unserem Werk Kusatsu vertraut sind, haben gesagt, dass sie dankbar sind, ein solches Demonstrationsprojekt in China beobachten zu können, ohne nach Japan reisen zu müssen“, sagte Hou. „Ich glaube, dass das PECW-Projekt eine Gelegenheit für alle sein wird, den Wert stationärer Wasserstoff-Brennstoffzellen kennenzulernen und ein nützlicher Bezugspunkt für den Aufbau einer Wasserstoff-Energiegesellschaft in der Zukunft sein wird.“

„Dieses Projekt ist auch ein Beispiel für unsere Umweltbemühungen. Jeder Besucher der Website wird über unsere Umweltvision Panasonic GREEN IMPACT informiert. Dieses Projekt demonstriert also nicht nur die technologischen Fähigkeiten von Panasonic im Bereich Wasserstoff, sondern hilft uns auch, mit Menschen in Kontakt zu treten, die daran interessiert sind, den Kohlendioxidausstoß zu reduzieren, unser Markenimage zu verbessern und das Vertrauen und die Loyalität unserer Kunden zu unserer Marke zu stärken.“

1, 2 Quelle: IEA, The Future of Hydrogen – Seizing Today's Opportunities, S. 14
3 RE100 = Renewable Energy 100 %-Initiative, um sicherzustellen, dass 100 % des für Geschäftsaktivitäten verbrauchten Stroms aus erneuerbaren Quellen wie Sonne, Wind, Geothermie, Wasserkraft und Biomasse erzeugt werden.
4 Demonstration durchgeführt mit der vollständigen Nutzung von Wasserstoff als Brennstoff zur Eigenstromerzeugung zur Bereitstellung des für den Fabrikbetrieb benötigten Stroms (Stand: 24. Mai 2021, Erhebung durch Panasonic)
5 ABS: Absorptionskältemaschine