Wasserspalter heizt nebenbei den Zittauern ein
Fraunhofer startet Pilotanlage, die Abwärme von Elektrolyseuren für Fernwärme-Netze verwertet
Zittau, 8. September 2025. Fraunhofer und die Stadtwerke Zittau nehmen in dieser Woche eine 2,7 Millionen Euro teure „Laboranlage Sektorengekoppelte Verwertung der PEM-Elektrolyseprodukte“ (Laseve) in Betrieb. Darauf hat das Wissenschaftsministerium hingewiesen. Mit der Anlage wollen Forscher und Praktiker den Gesamt-Wirkungsgrad von strombasierten Wasserspaltern (Elektrolyseuren) hochtreiben und neue Energiequellen für die Fernwärmenetze in den Städten erschließen.
Laboranlage soll Praxiseinsatz vorbereiten
„Wir wollen im Technikums-Maßstab erproben, wie sich die Nebenprodukte Wärme und Sauerstoff aus der Elektrolyse bei dynamischer Betriebsweise optimal aufbereiten lassen“, erklärt Projektleiter Dr. Clemens Schneider von der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG). „Zudem stellt die Versuchsanlage eine Plattform dar, um zukünftig industrienahe Prozesse für Hersteller und Betreiber zu testen und zu qualifizieren, etwa die Methanisierung von Kohlendioxid, geschlossene Kohlestoffkreisläufe, Tests von Verdichtern für Sauerstoff und Wasserstoff sowie Wasserstoff-Brenner und weitere Komponenten zur Nutzung der Haupt- und Nebenprodukte aus der PEM-Elektrolyse.“ IEG-Chef Prof. Mario Ragwitz verspricht sich von der Anlage einen „Meilenstein zum Strukturwandel in der Lausitz“.
„Die Zusammenarbeit der Stadtwerke Zittau und des Fraunhofer IEG macht Zittau zu einem Ort der anwendungsnahen Forschung, der mit Erkenntnissen und Knowhow zur Energiewende in die Lausitz und darüber hinaus strahlen kann.“
Zittaus Oberbürgermeister Thomas Zenker
Lausitz soll sich nach Kohleausstieg auf Energie-Innovationen einschießen
Die Motive dahinter: Im Zuge des Kohle-Ausstiegs wollen Wirtschaftspolitiker und Wissenschaftler der Lausitz neue ökonomische Perspektiven für die Zeit nach der Kohle eröffnen. Dazu gehören das Deutsche Großforschungszentrum für Astrophysik in Görlitz, zahlreiche Solar-, Windkraft- und Energiespeicherprojekte des Tagebauunternehmens „Leag“, Forschungsprojekte der TU Dresden und ihrer Töchter für die Bauen der Zukunft, aber eben auch Innovationen für den Energiesektor, an denen Fraunhofer, Siemens, das Dresdner Kälteinstitut ILK und andere Partner in Görlitz und Zittau arbeiten.
Abwärme von PEM-Elektrolyseuren drückt die Wasserstoff-Ausbeute
Konkret das Vorhaben „Laseve“ versucht ein altes Problem von Elektrolyseuren zu lösen: Diese Anlagen spalten unter Stromeinsatz Wasser und Sauerstoff und Wasserstoff auf. Dabei entsteht allerdings auch Abwärme und dies drückt die Gesamtausbeute des Systems. Zwar gibt es mit den Hochtemperatur-Elektrolyseuren (SOEC) inzwischen auch Wasserspalter, die auf Wirkungsgrade um die 80 Prozent kommen – doch von einer echten Massenproduktion sind diese noch recht teuren Anlagen noch ein Stück entfernt. Ohnehin niedriger sind da die Ausbeuten der älteren Alkali-Systeme und der Elektrolyseure mit Protonen-Austausch-Membranen (PEM), bei denen die Abwärme und Abprodukte meist „flöten gehen“.
Wärmepumpe soll Wärme vom PEM-Elektrolyseur auf Fernheiz-Temperatur bringen
Eben dies aber wollen die Stadtwerke und Fraunhofer in Zittau ändern. Sie koppeln einen zwölf Meter langen PEM-Elektrolyseur mit einer 105-Kilowatt-Wärmepumpe samt Pufferspeicher und mit dem Fernwärmenetz der Stadt. Die Idee ist nun, die Abwärme des Wasserspalters durch die Wärmepumpe aufzuwerten und dann in die Heizungsnetze von Zittau einzuspeisen. Außerdem wollen die Forscher verschiedene Betriebsmodi testen, in denen der Elektrolyseure entweder besonders viel Wasserstoff, Wärme oder Sauerstoff liefert. Für eben diesen Sauerstoff wollen die Forscher auch bessere Verwertungswege finden, als damit „nur“ die Luft atembarer zu machen.
Damit folgt das IEG seiner Gründungsidee: Entstanden war die Fraunhofer-Einrichtung 2019 ausdrücklich im Zuge des Kohleausstieges. Es soll praxisnahe Lösungen für technologische Probleme der Energiewende und dabei auch den Strukturwandel den ehemaligen Kohlerevieren vorantreiben.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: Fraunhofer IEG, Oiger-Archiv, Wikipedia, SMWKT
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