Die von AMBARtec entwickelten Wasserstoff-Speicher in Containerform sind zeitnah einsetzbar. Denn sie benötigen keine baulichen Änderungen an der Infrastruktur, sondern lassen sich mit Standardlogistik wie LKWs, Zügen oder Kränen transportieren und handhaben. Damit ermöglicht AMBARtec Industrieunternehmen, sich bereits ab 2025 zu vergleichsweise niedrigen Kosten mit Wasserstoff zu versorgen. Sie gewinnen dadurch einen erheblichen strategischen und zeitlichen Vorsprung, um sich optimal auf die Umstellung auf das Wasserstoff-Netz vorbereiten zu können. „Die Wasserstoffwirtschaft im Freistaat nimmt Fahrt auf! Wir haben zahlreiche Unternehmen in Sachsen, die künftig Wasserstoff einsetzen möchten und jetzt damit erste Erfahrungen sammeln wollen“, so Staatssekretär Kralinski. „Umso bedeutender ist es, dass heute schon Speicherlösungen zur Verfügung stehen, die es den Unternehmen ermöglichen, sich auf den neuen Energieträger einzustellen.“  

Aufwand für Genehmigungen sinkt deutlich
Das Speichermaterial besteht aus Eisenoxid-Nuggets, die an kleine Steine erinnern. Bei der Speicherbeladung reduziert der zugesetzte Wasserstoff das Eisenoxid zu Eisen. Zum Entladen führt man Wasserdampf zu, der dann mit dem Eisen reagiert. Dadurch entstehen wieder Eisenoxid und Wasserstoff. Da den Speichern auch im beladenen Zustand kein Wasserstoff entweichen kann und es sich daher nicht um ein Gefahrgut handelt, vereinfachen sich die Genehmigungsverfahren signifikant. Es sind keine Genehmigungen etwa nach der Betriebssicherheitsverordnung oder der Störfallverordnung erforderlich. „Wir führen den Wasserdampf, der beim Beladen entsteht, der Elektrolyse wieder zu“, erläutert der technische Vorstand Uwe Pahl. „Dank dieses geschlossenen Wasserkreislaufs und des bis zu 90 Prozent reduzierten Wasserbedarfs bei der Wasserstoff-Erzeugung entfallen bei unserer einzigartigen Technologie alle Anforderungen an die Elektrolyseure, die sich aus dem Wasserhaushaltsgesetz ergeben.“

Erfolgreiche Unterstützung der Wasserstoff-Branche durch den Freistaat
Neben zahlreichen wirtschaftspolitischen Weichenstellungen unterstützt Sachsen seine Unternehmen auch bei der Entwicklung und Umsetzung geeigneter Wasserstoff-Technologien in beträchtlichem Umfang. „Wir erhalten beispielsweise Unterstützung im Bereich der MINT-Fachkräftebindung sowie Innovationsprämien“, berichtet Matthias Rudloff, Vorstandsvorsitzender von AMBARtec. „Ohne diese wichtigen Förderungen könnten wir als noch kleines Unternehmen die Speicherentwicklung zur Marktreife nicht in diesem Umfang oder zumindest nicht so schnell vorantreiben. Wir freuen uns, dass sich das Land auch in Zukunft für die einheimische Wasserstoff-Branche einsetzen wird“.

Seit September 2023 hat AMBARtec seinen 7,5-kg-H2-Speicher umfangreichen Tests im Vollbetrieb mit Wasserstoff unterzogen. Es ging zudem darum, die Anlagensteuerung zu optimieren und die energiebilanziell beste Anlagenkonfiguration zu finden.  

Maximale Energieeffizienz: AMBARtec-Speicher + SOEC
Die Analyse der Energiebilanzen belegt, dass sich der Speicher von AMBARtec hervorragend für die Kombination mit einer SOEC eignet. Der ermittelte Wirkungsgrad beträgt über 80 % – ein im Vergleich mit anderen H₂-Speichern sehr hoher Wert. Die Ursachen dafür liegen in der Systemintegration von Elektrolyse und Speicher.

Der in der Elektrolyse erzeugte H₂ verlässt diese auf einem Temperaturniveau von über 500 °C, das auch für die Einspeicherung benötigt wird – damit vermindert sich die erforderliche Heizenergie beträchtlich.

Der bei der Reduktion des Eisenoxids anfallende Wasserdampf kann der Hochtemperaturelektrolyse wieder zugeführt werden. Damit ist in der Elektrolyse keine Wasserverdampfung mehr erforderlich. Der Wirkungsgrad der Elektrolyse steigt erheblich.

Praxisfall Stromspeicher
Ergänzt man die Kombination SOEC/AMBARtec-Speicher mit einer Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) beträgt der Wirkungsgrad für den Gesamtprozess Strom-zu-Strom rund 60 %. Zum Vergleich: Der Wirkungsgrad bei Strom-zu-Strom-Systemen mit PEM-Elektrolysen und herkömmlichen Speichern wie Flüssigwasserstoff; LOHC oder Druckwasserstoff liegt bei unter 40 %.  

Langlebiges Speichermaterial
Untersuchungen der eingesetzten Eisenoxid-Nuggets zeigen die hohe mechanische und chemische Stabilität des Materials. Es gibt keine Änderungen bei der Speicherkapazität oder andere Verschleißerscheinungen.  

Sicherheitskonzept validiert
AMBARtec hat alle aus Sicht des Explosionsschutzes erforderlichen Prüfungen und Dokumente fortgeschrieben. Das Basiskonzept für die Anlagensicherheit ist für alle Speichergrößen bis hin zu den geplanten 6000-Liter-Speichern tragfähig und bedarf keiner wesentlichen Änderungen.  

Weiterentwicklung des Anlagendesigns
Der Testbetrieb diente auch dazu, die Prozessführung, das Heizsystem sowie die Strömungsbedingungen im Speicher zu verbessern. Aus den Ergebnissen hat AMBARtec eine optimierte Konstruktion und optimierte Betriebsbedingungen für die nächste Speichergeneration abgeleitet.  

Aussicht
Derzeit skaliert AMBARtec den Wasserstoffspeicher auf ein Volumen von 1000 Litern. Seine Speicherkapazität beträgt 90 kg Wasserstoff. Die Inbetriebnahme und der Testbetrieb finden in den kommenden Monaten statt. Zukünftig wird AMBARtec seine 1000l-Module in einen 20-Fuß-Standardcontainer integrieren, die sich mit üblicher Transportlogistik wie Kränen, LKW, Bahn und Schiffen handhaben bzw. befördern lassen und eine Kapazität je Container von 600 bis 900 kg H₂ (20 bis 30 MWh) haben.