Durch und durch grün: Wasserstoff aus Strom und Wasser vom Wasserkraftwerk Schiffenen

Wasser und Strom: Beides kann das Wasserkraftwerk am Schiffenensee im Kanton Freiburg bieten, und beides braucht es, um grünen Wasserstoff herzustellen. Das macht der Freiburger Energieversorger Groupe E auch seit August 2023. Neun Millionen Franken hat er in die dortige Wasserstoff-Produktionsanlage investiert. Es ist der vierte Standort in der Schweiz, an dem Wasserstoff mit Wasserkraft produziert wird, der erste mit Wasser und Strom aus einer Stauanlage. Energeiaplus hat sich die Produktionsstätte zeigen lassen.

Viel Platz braucht die Wasserstoff-Produktionsanlage in Schiffenen nicht. In zwei 12 Meter langen Containern haben die Instrumente und Apparate für die Elektrolyse Platz. Je 1’000 kW Leistung hat jeder der beiden Elektrolyseure. Nebendran steht ein etwas kleinerer Container (9 Meter lang) mit zwei Kompressoren drin. In neun Hochdruckbehältern wird der komprimierte Wasserstoff zwischengelagert, direkt davor stehen sechs Abfüllstationen. Am meisten Platz hat’s auf dem Areal für die Tanklastwagen, die den Wasserstoff zu den Abnehmern bringen sollen.

Wasserstoff-Produktionsanlage – Schiffenen; Bild: Groupe E, © Stéphane Schmutz / STEMUTZ.COM

Den Strom für Elektrolyse liefert das Wasserkraftwerk. Auch das Wasser soll künftig aus dem Schiffenen-Stausee entnommen werden. Derzeit kommt es noch aus dem Wassernetz der Umgebung. Für die Elektrolyse wird es noch aufbereitet, das heisst filtriert und demineralisiert. Das Wasser muss für die Elektrolyse sehr rein sein. Je 260 Liter Frischwasser verarbeiten die beiden Elektrolyseure stündlich. Resultat: Total 900kg Wasserstoff pro Tag. In den Kompressoren wird der Wasserstoff dann verdichtet von 30 auf 500 bar.

Copyright: Groupe E

Im Video-Interview erklärt Laurent Ducrest den Produktions-Prozess. Er leitet den Bereich thermische Stromproduktion und Umwelt beim Freiburger Energieversorger Groupe E.

300 Tonnen Wasserstoff pro Jahr will Groupe E am Standort Schiffenen produzieren. Nächstes Jahr will man dieses Ziel erreichen. Setzt man diesen Wasserstoff als Treibstoff für Lastwagen ein, können 50 Lastwagen in einem Jahr vier Millionen Kilometer zurücklegen. Der Wasserstoff kann indes auch für schwer dekarbonisierbare Prozesse in der Industrie verwendet werden.

Die Schiffenen-Stauanlage

Der Staudamm – eine Bogenstaumauer – wurde 1963 fertig gestellt. Sie ist 47 Meter hoch und mit 417 Metern Länge eine der längsten in der Schweiz. Dahinter staut sich das Wasser der Saane zum Schiffenensee, der 50 Millionen Kubikmeter Wasser fasst. Die Jahresproduktion der Wasserkraftanlage beträgt rund 125 GWh und deckt den Stromverbrauch von rund 32’000 Haushalten.

Immer wieder ein Thema im Zusammenhang mit Wasserstoff: Der Gesamtwirkungsgrad. Denn während des Produktionsprozesses geht Energie verloren. Oder anders gesagt: «Aus 60 kWh Strom gewinnen wir ein Kilogramm Wasserstoff, der 33 kWh enthält», so Laurent Ducrest. «Das entspricht einem Wirkungsgrad von 55%.» Wird der Wasserstoff wieder in Strom umgewandelt, erhält man noch 25%-30% des Stroms zurück, den man ursprünglich in die Elektrolyse gesteckt hat.

Doch bei vielen Anwendungsbereichen, die heute noch mit fossilen Brennstoffen laufen, sei nicht der Wirkungsgrad zentral, sondern die Reichweite, etwa beim Schwerverkehr. Und  bei einem Lastwagen, der mit Wasserstoff statt mit fossilem Treibstoff fährt, kommt auch kein schädliches CO2 mehr aus dem Auspuff – sondern Wasser.

Zu den ersten Erfahrungen mit der Wasserstoff-Produktionsanlage sagt Laurent Ducrest im Video-Interview: «Sie sind durchaus positiv.» Groupe E könne mit dieser Anlage einen Beitrag zur dekarbonisierten Energiezukunft der Schweiz leisten. Und er erklärt im Video auch, wer die künftigen Abnehmer des Wasserstoffs sein werden und warum Groupe E die Anlage an diesem Standort realisiert hat.

Beitrag: Brigitte Mader, Kommunikation, Bundesamt für Energie
Hauptbild: Groupe E; © Stéphane Schmutz / STEMUTZ.COM