RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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� Wasserstoffverflüssigung. Verglichen mit gasförmigem Wasserstoff (GHyd.)
verfügt flüssiger Wasserstoff (LHyd.) über eine wesentlich höhere Dichte und ist
somit im Hinblick auf die Speicherung und den Transport besser geeignet.
Dazu wird Wasserstoff durch kryogene Verfahren verflüssigt. Wasserstoff
kommt als sog. ortho- und para-Wasserstoff vor (Verhältnis 75 %/25 %), wobei
kryogener para-Wasserstoff die energetisch günstigere Modifikation darstellt.
Infolge der langsamen Umsetzung von orhto- in para-Wasserstoff erfolgt die H2-
Verflüssigung katalytisch. Dadurch wird vermieden, dass die frei werdende
Reaktionswärme zu einer erhöhten Verdampfung des LHyd. führt /3/. In
großtechnischem Maßstab wird die Wasserstoffverflüssigung über den Claude-
Prozess in drei Schritten realisiert. Der theoretische Energiebedarf zur
Verflüssigung beträgt 3 kWh/kg H2, praktisch sind es etwa 10 kWh/kg. Obwohl
die Reinheit des Wasserstoffs aus der DWA-Anlage bereits sehr hoch ist, muss
für die Verflüssigung eine weitere Reinigung auf kleiner 1 ppm (z. B. mittels
Tieftemperaturadsorption) durchgeführt werden. Heutige
Verflüssigungssysteme haben Kapazitäten von ca. 4 bis 54 t/d Wasserstoff.
Tabelle 106: Kenndaten Biowasserstoff
Rohstoff Restholz
Anlagenkapazität (KS spezifisch)
volumenspezifisch [m³/a] 2006667
massespezifisch [t/a] 33712
energiespezifisch [GJ/a] 142062
[MWKS] 5
Jährliche Verfügbarkeit der Anlage (bei Nennlast) [h/a] 8000
Jährlicher Nutzungsgrad der Anlage [h/a] 8000
Laufzeit (Lebensdauer) des Gesamtanlage [a] 20
STOFF- UND ENERGIESTRÖME PRODUKTHERSTELLUNG
INPUT (Verbrauch) frei Anlage
Rohstoff [tRohstoff/h] 67,3
MWRS 250
Eigenschaften Rohstoff 1
TS [Ma.%]
Feuchte [Ma.%] 23,08
unterer Heizwert [GJ/t] 13,37
Aschegehalt [Ma.%] 0,46
Prozessenergie (HE)
Strombedarf extern (d.h. aus dt. Stromnetz) [kWel,extern] 21154
kWh/kg HP 5,02
Kompression GJel/GJKS 0.05 - 0.11
OUTPUT frei Anlage
Hauptprodukt
Kraftstoff, volumenspezifisch [m³/h] 251
Kraftstoff, massspezifisch [t/h] 4,21
unterer Heizwert [GJ/t] 120
Dichte [kg/m³] 16,8
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009