Grüner Wasserstoff in der Praxis: Mit kluger Beratung zur optimalen Lösung

ProMinent auf der ACHEMA 2024

Grüner Wasserstoff in der Praxis: Mit kluger Beratung zur optimalen Lösung

Grüner Wasserstoff ist der Stoff für die klimaneutrale Zukunft der Industrie. Doch der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger ist noch neu, Unternehmen stehen daher vor zahlreichen Fragen. Antworten auf diese Fragen – und noch mehr – bietet ProMinent auf der Prozessleitmesse ACHEMA vom 10. bis 14. Juni 2024 in Frankfurt am Main.

Wasserstoff: Zukunftstechnologie mit Potenzial

Fossile Energieträger wie Kohle und Gas sind klimaschädlich und müssen ersetzt werden. Klimaneutraler Energieträger der Zukunft ist Wasserstoff – grüner Wasserstoff . Er dient als Rohstoff für industrielle Prozesse, als Energiespeicher und als Brennstoff. Das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz rechnet für 2030 mit einem Gesamtwasserstoffbedarf von 95 bis 130 Terawattstunden (TWh). Das Potenzial ist also riesig.

Für Energieerzeuger und Gasindustrie ist grüner Wasserstoff deshalb ein wichtiges Thema. Die Arbeit mit einer neuen Technologie wirft allerdings technische Fragen auf. In dieser Situation brauchen Unternehmen Sicherheit. Diese gibt ihnen ein erfahrener Partner, der sie mit solidem Know-how und kluger Beratung auf dem Weg zur individuellen Optimallösung unterstützt – Ein Partner wie ProMinent.

Der weite Weg zum grünen Wasserstoff

Doch zunächst zum technischen Hintergrund: Wo und wie wird grüner Wasserstoff produziert? Welche Herausforderungen gibt es dabei?

Zur Wasserstofferzeugung spaltet man Wasser (H2O) per Elektrolyse in Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) auf. Dieser Prozess benötigt große Mengen Strom, und nur wenn der Strom aus CO2-neutralen Energiequellen stammt, darf sich der entstandene Wasserstoff „grün“ nennen. In Europa haben wir nicht genügend Sonne und Wind, um grünen Strom in ausreichender Menge zu erzeugen. Deshalb wird unser grüner Wasserstoff zum größten Teil – das Bundeswirtschaftsministerium geht von 50 bis 70 Prozent aus – aus sonnen- und windreichen Ländern stammen, meist außerhalb Europas.

Das bedeutet: Der Wasserstoff muss nach Europa gebracht werden, und das geht nur auf dem Seeweg. Für den Transport per Schiff müsste man den gasförmigen Wasserstoff zur Verflüssigung allerdings auf −252 °C herabkühlen – ein enormer Energie- und Kostenaufwand. Deshalb wandelt man ihn zum Transport in Ammoniak (NH3) um: Ammoniak ist ungefährlicher, schon bei –33 °C flüssig und enthält etwa 1,7-mal mehr Wasserstoff pro Kubikmeter als flüssiger Wasserstoff. In Ammoniak verpackt lässt sich dieselbe Wasserstoffmenge also mit erheblich geringerem Energieaufwand transportieren.

Am Ziel gewinnt man Wasserstoff durch „Cracking“ wieder zurück: Ammoniak wird bei rund 900 °C in Wasserstoff und Stickstoff (N2) zerlegt, der freiwerdende Stickstoff wird aufgefangen, der Wasserstoff bei Bedarf noch gereinigt. Obwohl auch das Cracking viel Energie benötigt, hat grüner Wasserstoff mit Ammoniak als Träger bei langen Transportstrecken unter dem Strich eine vorteilhafte CO2-Bilanz.

Die ersten Cracking-Anlagen für grünen Wasserstoff gibt es bereits in Europa, eine weitere Anlage geht 2024 in Betrieb – mit ProMinent-Technik und -Know-how, denn die Vorteile des ProMinent-Gesamtpakets aus Technik, Beratung und Lösungen haben unseren Kunden überzeugt.

Ammoniak-Cracking unter harten Einsatzbedingungen

Die ProMinent-Pumpen in der neuen Cracking-Anlage dosieren das aufzuspaltende Ammoniak sowie demineralisiertes Wasser. In den Planungsgesprächen mit dem Kunden haben wir folgende technische Anforderungen an die Pumpen herausgearbeitet:

• Ammoniak: 300–3.000 Liter/h bei einem Druck von 40 bar, damit das Ammoniak flüssig bleibt
• Demineralisiertes Wasser: 60–600 Liter/h bei einem Druck von 35 bar
• Auslegungs- oder Design-Temperatur –35 °C bis +85 °C
• Einsatz im Außenbereich
• Alle Pumpen und Komponenten müssen ATEX-Anforderungen für den Explosionsschutz erfüllen.
• Ausgetretenes Ammoniak muss sich im Falle eines Membranbruchs sicher entfernen lassen.

Die für das Ammoniak-Cracking benötigten Pumpen müssen also unter harten Bedingungen arbeiten – sanft geht es auch in der grünen Energieerzeugung nicht zu.

Robust, leistungsstark und präzise – ORLITA Evolution

Das Projektteam von ProMinent hat diese Anforderungen gründlich analysiert, um die beste Lösung auszuarbeiten. Klare Siegerin war unsere Hydraulik-Membrandosierpumpe ORLITA Evolution 4 : Das Leistungsspektrum dieser Baureihe ist für die harschen Bedingungen wie gemacht und erfüllt die Anforderungen für die geplante Cracking-Anlage optimal.

Auf dieser Basis haben wir für unseren Kunden eine Lösung mit Pumpenskids entwickelt. Herzstück der Skids sind:

• 1 ORLITA Evolution 4 (Simplex = 1 Dosierkopf)
• 1 ORLITA Evolution 4 (Triplex = 3 Dosierköpfe)
  • 3 Dosierköpfe für pulsationsarmen Betrieb, dadurch kleinerer Pulsationsdämpfer erforderlich
• Robuste PTFE-Membran für lange Lebensdauer
• Zuverlässige Dosierung mit einer sehr hohen Dosiergenauigkeit von besser als ±1 %
• Leitung zum Membranbruchsensor mit kombiniertem Absperr- und Entlüftungsventil, damit ausgetretenes Ammoniak sicher entfernt werden kann
• Ergänzend haben wir jeweils eine Austauschpumpe geliefert, die etwaige Betriebsunterbrechungen minimiert (z. B. bei Wartungsarbeiten oder Störungen).

Skids sind eine praktische Plug-and-Play-Lösung: Auf den Skid-Rahmen ist die Pumpenanlage bereits einsatzfertig montiert, so dass die Installation im Werk schnell erledigt ist. Die Skids fügen sich sofort nahtlos in die Prozesse der neuen Anlage ein.

Unser Kunde kann sich jetzt darauf verlassen, dass die ProMinent-Lösung unter den extremen Bedingungen sicher und zuverlässig funktioniert. Diese Sicherheit gewinnt er durch das ProMinent-Gesamtpaket.

Eine ProMinent-Lösung bietet mehr als gute Technik

Das Angebot von ProMinent ist ein Gesamtpaket, das über gute Technik hinausgeht. Natürlich liefern wir Pumpen, die präzise dosieren und lange zuverlässig ihren Dienst tun. Vor allem aber liefern wir Lösungen:

• Projektplanung mit Rundum-Blick: Unsere durchdachten Lösungen fügen sich perfekt in die technische Umgebung ein. Dazu analysiert unser Vertriebsteam Ihre Spezifikationen im Kontext und betrachtet nicht nur eine isolierte Pumpenanlage. Zum Beispiel achten wir darauf, dass alle Anschlüsse passend zur Situation vor Ort angeordnet sind.
• Gemeinsam zum Optimum: Mit unseren Vorschlägen gestalten Sie die ursprünglich geplante Anlage noch vorteilhafter, z. B. wartungsfreundlicher oder effizienter.
• Sie können sich auf einen rechtssicheren Betrieb verlassen, weil wir die gesetzlichen Richtlinien für Sie im Blick behalten.
• Wir bleiben im Austausch mit Ihnen, denn gute Kommunikation ist die Voraussetzung für ein erfolgreiches Projekt.
• Weltweit kurze Wege: Mit Niederlassungen in rund 100 Ländern ist unser Know-how überall in Ihrer Nähe.

Wertvoll ist unsere engagierte Beratung insbesondere für Unternehmen ohne eigenes Engineering-Know-how im Haus. Doch die Zusammenarbeit mit ProMinent gibt allen Unternehmen Sicherheit, denn sie können sich auf eine umsichtige Lösung verlassen, die den effizienten und zuverlässigen Betrieb sichert.

Das wusste auch der Kunde zu schätzen, der die Anlage zum Ammoniak-Cracking plante: Bei diesem Pilotprojekt war das Know-how von ProMinent in Dosier- und Pumpentechnik besonders willkommen. Unsere intensive Beratung in der Angebotsphase war hilfreich und hat auf ganzer Linie überzeugt. Tatsächlich war sie – neben einer Lieferzeit von unschlagbaren 21 Wochen – der entscheidende Faktor für die Auftragserteilung.

Mit ProMinent sicher in die grüne Zukunft

Fazit: Grüner Wasserstoff ist unverzichtbar für die klimaneutrale Zukunft. Doch die Technik rund um den Einsatz von Wasserstoff ist noch neu, Unternehmen können oft noch nicht auf Erfahrungen aus früheren Projekten zurückgreifen. Hier gibt unsere Erfahrung Ihnen Sicherheit. Mit ProMinent als Partner an der Seite gelingt Ihnen der Sprung in die grüne Zukunft. Ob Sie in der Energieversorgung oder in der Gasindustrie tätig sind oder Wasserstoff direkt einsetzen wollen – wenden Sie sich mit Ihrem Vorhaben an uns: Gemeinsam entwickeln wir die vorteilhafteste Lösung für Ihr Unternehmen. Denn unsere Produktfarben sind zwar Orange und Blau, aber Grün können wir auch!

Besuchen Sie uns vom 10. bis einschließlich 14. Juni auf der ACHEMA in Frankfurt! Sie finden uns in Halle 8 am Stand J 94 und in Halle 11 am Stand E 27!

ACHEMA 2024