Was ist grüner Wasserstoff?
Grüner Wasserstoff ist Wasserstoffgas, das durch die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt wird. Der dafür benötigte Strom stammt ausschließlich aus erneuerbaren Energien.
Neben dem Elektrolyseprozess selbst spielt die Wassertechnik eine zentrale Rolle. Denn Elektrolyseure benötigen eine definierte Wasserqualität, um Scaling, Korrosion, Membranschäden und Effizienzverluste zu vermeiden.
Wie entsteht grüner Wasserstoff?
Die Erzeugung erfolgt in mehreren technischen Schritten. Zunächst wird Rohwasser aus Grund-, Oberflächen- oder Trinkwasserquellen zu Speisewasser aufbereitet. Dabei werden Partikel, Härtebildner, organische Stoffe und gelöste Salze entfernt.
Anschließend wird aus dem Speisewasser Reinstwasser erzeugt, meist durch eine Kombination aus Umkehrosmose (UO), Elektrodeionisation (EDI) und gegebenenfalls Ionenaustausch. Dieses Wasser wird im Elektrolyseur in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Danach folgen Gasaufbereitung, Trocknung, Druckanpassung und Speicherung.
Parallel entstehen Nebenströme aus der Wasseraufbereitung, insbesondere:
- UO-Konzentrate mit erhöhter Salzfracht
- Rückspülwässer aus Filtrationsstufen
- Regenerate aus Ionenaustauschprozessen
- Reinigungs- und Spülwässer aus Anlagenbetrieb
Aufgaben und Ziele der Wasser- und Abwasserbehandlung
Die Wasserbehandlung dient zunächst der sicheren Bereitstellung von Speise- und Reinstwasser für die Elektrolyse. Entscheidend sind stabile Parameter wie Leitfähigkeit, pH-Wert, Silikatgehalt und Härte.
Die Abwasserbehandlung verfolgt ergänzend das Ziel, Nebenströme aus der Aufbereitung kontrolliert zu behandeln. Dazu gehören die Reduktion von Salzfrachten, die Neutralisation saurer oder alkalischer Teilströme sowie die Minimierung von Reststoffen. Gleichzeitig soll durch Kreislaufführung der Frischwasserbedarf reduziert und die Einhaltung gesetzlicher Einleitbedingungen sichergestellt werden.
Wie funktioniert die Behandlung?
Aufbereitung zu Speisewasser
In der ersten Stufe wird das Rohwasser stabilisiert und vorgereinigt:
- Filtration zur Entfernung von Schwebstoffen und Partikeln
- Enthärtung oder Antiscalant-Dosierung zur Vermeidung von Scaling
- Aktivkohlefiltration zur Reduktion organischer Stoffe und Oxidationsmittel
Herstellung von Reinstwasser
Für Elektrolyseure wird Wasser mit sehr geringer Leitfähigkeit benötigt. Typische Verfahren sind:
- Umkehrosmose (UO) zur Abtrennung gelöster Salze
- Elektrodeionisation (EDI) zur Feinentsalzung ohne chemische Regeneration
- Ionenaustausch als ergänzende oder alternative Technologie
Behandlung von Abwasserströmen
Die entstehenden Nebenströme werden je nach Zusammensetzung behandelt:
- Neutralisation saurer oder alkalischer Teilströme
- Filtration und Sedimentation zur Feststoffabtrennung
- Fällung/Flockung zur Entfernung gelöster Stoffe
- Behandlung von UO-Konzentraten mit erhöhter Salzfracht
- Reduktion und Rückführung von Rückspül- und Regeneratströmen
