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Fraunhofer IWU baut Microgrids für Produktion und Nutzung von Wasserstoff in Südafrika und Namibia

© Fraunhofer IWU© Fraunhofer IWUChemnitz - In Südafrikas Hauptstadt Kapstadt und nahe der namibischen Hafenstadt Walvis Bay tragen künftig Microgrids zu einer nachhaltigen und emissionsfreien Stromversorgung bei. In den Systemen werden Elektrolyseure zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit Brennstoffzellen für dessen Rückverstromung kombiniert.

Unter Beteiligung des Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (Fraunhofer IWU) finden in Afrika derzeit die beiden Wasserstoff-Projekte Hydrogen Tryout Areal (Hytra) und Entwicklung wasserstoffbasierter Microgrids (Hygo) statt. Mit den Microgrids wird in beiden Projekten mit regenerativ erzeugtem Strom per Elektrolyse Wasserstoff erzeugt, der bei Bedarf wieder in Strom retransformiert wird. Im Vorhaben Hygo in Walvis Bay wird bei der Elektrolyse anfallender Sauerstoff zudem dazu genutzt, Abwasser für die Bewässerung von Pflanzen aufzubereiten.

Hytra: Beitrag zur Entwicklung von Wirtschaftsbeziehungen auf Augenhöhe
Am 13.07.2023 wurde das Wasserstoff Projekt Hytra in Kapstadt feierlich in Betrieb genommen. In dem Vorhaben soll mit Hilfe des Microgrids in Kapstadt eine stabile Stromversorgung bei dem Unternehmen Alu-Cab sichergestellt werden. Der Hersteller von Aluminium-Fahrzeugaufbauten für den Offroad-Bereich verfügt über Photovoltaik-Anlagen und wird die überschüssige Energie nutzen, um lokal Wasserstoff herzustellen und zu speichern. Dieser kommt dann für die Rückverstromung zum Einsatz, wenn keine Elektrizität aus dem öffentlichen Netz zur Verfügung steht. Neben der Erzeugung und Rückverstromung von Wasserstoff soll Hytra auch als Schaufenster für die Entwicklung von Geschäftsmodellen dienen und für Ausbildungs- und Trainingszwecke zur Verfügung stehen. Das Projekt stellt nach Einschätzung von Fraunhofer IWU einen wichtigen Grundstein dar, um mit Wasserstoff eine Brücke zwischen Afrika und Europa zu bauen.

Anders als bei den Megawatt- und Gigawatt-Projekten großer Investoren ist dieses Vorhaben auf eine Nutzung von Wasserstoff innerhalb von Afrika ausgelegt. Dadurch soll vor Ort Akzeptanz geschaffen und Wertschöpfung durch die neue Technologie ermöglicht werden. Speziell die beteiligten mittelständischen Unternehmen und wissenschaftlichen Partner sollen durch den Praxiseinsatz des Systems wichtige Erfahrungen und Nutzungsdaten für Weiterentwicklungen sammeln. Die Projektbeteiligten hoffen, einen Beitrag zu Wirtschaftsbeziehungen auf Augenhöhe zu leisten und verweisen auf das große Potenzial für eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen deutschen und afrikanischen Firmen.

Hytra ist das erste Wasserstoff-Pilotprojekt aus der Export-Initiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMUV). Das wasserstoffbasierte Microgrid ist das erste im südlichen Afrika, das für eine konkrete industrielle Anwendung zum Einsatz kommt.

Das Projekt Hytra wird durch die Partner Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Texulting GmbH durchgeführt.

Hygo: Aufbereitung von Wasser zur Bewässerung mit Elektrolyse-Sauerstoff
Mit Hygo steht in Namibia an einem Standort in der Nähe der Hafenstadt Walvis Bay ein weiteres, innovatives Wasserstoff-Projekt in den Startlöchern. Zusätzlich zu den Funktionalitäten des Hytra-Systems wird Hygo auch den bei der Elektrolyse anfallenden Sauerstoff verwenden. Geplant ist, diesen für die Aufbereitung von Abwasser zu verwenden, so dass die dortige Schule es zur Bewässerung ihrer Gemüseanbauflächen verwenden kann.

Ab Ende 2023 macht Hygo zunächst bei der Namibia University of Science and Technology (NUST) Station. Der endgültige Einsatz beginnt Mitte 2024 in einem abgelegenen Gebiet im Erongo Distrikt. Dort soll Hygo dezentral Strom erzeugen und Wasser aufbereiten. Dazu fanden nun Gespräche mit dem Gouverneur der Region statt. Nach aktueller Planung wird eine Schule in Nanibeheb das weiter entwickelte Microgrid erhalten. Den 300 Schülerinnen und Schülern steht dann während des Unterrichts zuverlässig Strom zur Verfügung; auch der Schulgarten könnte so ganz nach Bedarf in Regenwasserqualität bewässert werden. Die NUST wird das Projekt wissenschaftlich begleiten.

Das Fraunhofer IWU, die Stellenbosch University und die NUST werden künftig eng miteinander kooperieren und ihre Erkenntnisse lokalen Firmen zur Verfügung stellen, um die Verbreitung von Wasserstoff-Technologien zu beschleunigen.

Das Projekt Hygo wird durch die Partner Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Texulting GmbH, Haver & Boecker oHG und die Krenkel Abwassertechnik GmbH sowie eine Reihe deutscher und afrikanischer assoziierter Partnerorganisationen durchgeführt.

© IWR, 2023


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