Der wachsende Wohlstand der Menschheit hat eine Schattenseite: Die Klimaerwärmung. Industrie, Gebäude, Mobilität und Energieerzeugung mit fossilen Brennstoffen sind für die Emission von Kohlendioxid (CO₂) verantwortlich. Dieses Gas verstärkt den sogenannten Treibhauseffekt und sorgt somit für eine globale Veränderung des Weltklimas. Um eine weitere Zuspitzung der Lage zu verhindern, haben sich 196 Staaten 2015 in Paris darauf verständigt, die Emission von CO₂ drastisch zu reduzieren. Doch bis die wichtigsten Verursacher auf einen klimaneutralen Betrieb umgestellt sind, werden viele Jahrzehnte vergehen. Darum rücken jetzt Technologien in den Mittelpunkt, mit denen CO₂-Emissionen möglichst reduziert werden.
Auch RENK ist an dieser Form des aktiven Kilmaschutzes beteiligt. Das Unternehmen bring hier die Erfahrung bei der Komprimierung von Gasen ein. „Die wird benötigt, um CO₂ zu erfassen und so zu verdichten, dass es beispielsweise im Meeresboden oder in alten Gas- oder Ölvorkommen eingelagert werden kann“, betont Maximilian Billes, Executive Assistent in der Division Marine & Industrie. Wissenschaftler haben schon vor Jahrzehnten festgestellt, dass sich CO₂ in 800 Metern Tiefe unter hohem Druck verflüssigt und sich anschließend mit dem umliegenden Gestein verbindet. Dieser Prozess verhindert, dass einmal eingelagertes CO₂ später an die Oberfläche zurückkehrt und dann doch das Weltklima belastet.
CCUS-Technologie hilft, CO₂-Emissionen zu senken
Die Abscheidung, der Transport, die Speicherung beziehungsweise Nutzung von CO₂, kurz CCUS (engl.: Carbon Capture Usage and Storage), sind vor allem für energieintensive Industriezweige relevant, welche keine Möglichkeit haben, den CO₂ Ausstoß zu vermeiden. Dazu zählen beispielsweise die Produktion von Kalk, Zement, zahlreichen chemischen Stoffen oder Kraftstoffen. Auch für fossil befeuerte Kraftwerke (Braun- und Steinkohle) ist dieser Ansatz eine Option zur Minderung ihrer hohen CO₂-Emissionen. Die CCUS-Technologie wird im industriellen Maßstab bereits seit 1996 vor der Küste Norwegens eingesetzt. Weitere CO₂-Speicher sind weltweit in Planung. „Für Industrie und Versorger ist die Technologie ein Weg, den eigenen hohen CO₂-Fußabdruck entscheidend zu verringern. Das spart Kosten für die immer teurer werdenden Emissionszertifikate und verbessert zudem die nachhaltige Positionierung“, sagt Nadine Despineux, CEO der Division Marine & Industrie.
Für die Verdichtung in ehemaligen Öl- und Gaslagestätten oder in geeigneten Gesteinsschichten werden besondere Kompressoren mit Hochleistungsgetrieben benötigt, die nur wenige Unternehmen auf der Welt fertigen. RENK kann hier auf eine jahrzehntelange Erfahrung zurückgreifen. Das Unternehmen zählt weltweit zu den Top-Drei-Anbietern im Bereich der Turbogetriebe. Die werden unter anderem bei der Förderung von Öl und Gas gebraucht. Sie kommen hier bei der Verdichtung vor dem anschließenden Transport der Rohstoffe durch Pipelines zum Einsatz. Getriebe und Komponenten für die Kompressoren müssen oft auf den individuellen Bedarf der Anlage zugeschnitten sein. Genau hier ist RENK als Anbieter gefragt, der genau solche Aufgaben als Kerngeschäft versteht.
Neben der Einlagerung kann CO₂ auch für den Betrieb von besonderen Kraftwerken eingesetzt werden. Dabei pressen Kompressoren das Gas unter hohem Druck in einen Behälter. Von dort kann es bei Bedarf in den ursprünglichen Tank zurückströmen und dabei eine Turbine zur Stromproduktion in Gang setzen. „Vergleichbar mit einem Pumpspeicherkraftwerk wird CO₂ mit gerade nicht benötigter Energie gepresst, um später diese Reserve nutzen zu können“, erklärt Despineux. RENK ist an einer Versuchsanlage auf Sizilien beteiligt, wo diese Technologie verfeinert wird.
200 Kompressorstationen benötigt
Mit der Erfahrung aus der Öl- und Gasindustrie gehört RENK zu den wesentlichen Akteuren bei der Entwicklung der Wasserstoff-Wirtschaft. Auch hier muss das Gas für Transport und die weitere Nutzung stark komprimiert werden. Der Brennstoff kann dann über Pipelines oder spezielle Behälter von der Erzeugung zum Bestimmungsort gebracht werden. Denn auch Wasserstoff muss an verschiedenen Stationen der Nutzungskette komprimiert werden. „Wir wachsen aus den fossilen Energieträgern heraus und in die neuen Energieträger hinein", beschreibt RENK-Geschäftsführerin Susanne Wiegand, wie das Unternehmen die Transformation in der Energieversorgung als Marktchance nutzt.
Prinzipiell könnte für den Transport von Wasserstoff das bestehende Gasnetz verwendet werden. Allerdings müssen die bestehenden Leitungen dazu aufgerüstet werden. Zusätzlich werden allein in der Europäischen Union zusätzliche Verbindungen über eine Gesamtlänge von 21.000 Kilometern geplant. Insgesamt werden mehr als 200 Verdichterstationen benötigt, um durch das so entstehende Netz den Wasserstoff transportieren zu können. „Das unterstreicht die Bedeutung, die Wasserstoffwirtschaft beigemessen wird“, sagt RENK-Innovationsmanager Raphael Leibl. RENK könne hier unter anderem zu verschiedenen Getriebelösungen zum nachhaltigen Umbau des Pipelinesystems beitragen.
Die europäische Strategie „REPower EU“ der Europäischen Kommission sieht vor, dass im Jahr 2024 eine Million Tonnen und bis 2030 dann zehn Millionen Tonnen grüner Wasserstoff erzeugt werden. Die Elektrolysekapazität soll dabei von sechs auf 40 Gigawatt ansteigen, sodass bis zum Ende der Dekade ein europäischer Wasserstoffmarkt etabliert wäre.
Insgesamt will die EU 50 Milliarden Euro in diese Technologie investieren. Weltweit gibt es zurzeit über 220 Großprojekte zum Thema Wasserstoff und bis 2030 sollen mehr als 300 Milliarden Dollar in diesen Bereich investiert werden. RENK will an dem Wachstumsmarkt Wasserstoffwirtschaft partizipieren, der allein in Europa bis Ende der Dekade ein Volumen von 85 Milliarden Euro erreichen soll.
Die Anbieter haben vor allem die energieintensive Industrie und die Energieversorger als Kunden im Blick. Die suchen langfristig nach möglichst klimaneutralen Alternativen. RENK entwickelt beispielsweise mit einem deutschen Stahlhersteller Lösungen für den Einsatz von Wasserstoff in der Produktion.
Damit kann unsere Technologie einen wichtigen Beitrag zur aktiven Reduzierung von CO₂ von bis zu 95 Prozent beitragen.
Transport und Speicherung von Wasserstoff
RENK-Technologie ist aber auch schon bei der Herstellung, dem Transport und Speicherung von Wasserstoff involviert. Das Unternehmen bietet hierzu spezielle Kompressoren und verschiedene Getriebelösungen an, die von den Anlagenbauern in ihre Systeme integriert werden. „Hier ist unsere Expertise für individuell zugeschnittene Hochleistungskomponenten gefragt“, betont Thomas Fritschi, Head of Speed Solutions bei RENK.
Insgesamt sei RENK auf diesem noch jungen Markt schon gut positioniert und könne so die immer größere Dynamik von Beginn an für das eigene Wachstum nutzen. Das gilt auch für Lösungen rund um die Wasserstoff-Produktion. Denn hier gilt es die Abwärme zu nutzen, die bei der Elektrolyse entsteht. Das erwärmte Wasser wird dabei mit RENK-Getrieben zu Dampf verdichtet und kann so als Prozesswärme ebenfalls genutzt werden.
Bis grüner Wasserstoff in ausreichender Menge zur Verfügung steht, kann der Brennstoff auch über Erdgas erzeugt werden. Die dadurch entstehende Klimabelastung durch CO₂ wäre aber dank CCUS vermeidbar. Wasserstoff ist zusammen mit Stickstoff die Grundlage für Ammoniak (NH₃). Bei den verschiedenen Produktionsschritten kommen Kompressoren zum Einsatz, für die RENK verschiedene Planeten-, Stirnrad-, Integral- sowie drehzahlvariable Getriebe bietet. Das Gas mit dem stechenden Geruch ist mit minus 33 Grad wesentlich einfacher zu transportieren als vergleichbarer flüssiger Wasserstoff, der auf minus 253 Grad heruntergekühlt werden muss. Derzeit werden 20 Millionen Tonnen über den Seeweg transportiert.
Wasserstoff ist zudem die Grundlage für die sogenannten E-Fuels, die eine Alternative für Benzin und Diesel sind. Zusammen mit gespeichertem oder aus der Luft entnommenem CO₂, entsteht erst Methanol, das in einem weiteren Schritt zu einem synthetischen Kraftstoff verarbeitet werden kann. Damit könnten Millionen von bestehenden Fahrzeugen mit Verbrennermotor klimaneutral weiter betrieben werden. Auch hier wird sich RENK bei der Entwicklung entsprechender Verfahren für eine wirtschaftliche Herstellung großer Mengen einbringen. Entscheidend ist, dass der Wasserstoff mit erneuerbaren Energien hergestellt wird. Hier spielen zunehmend Windkraftanlagen an Land und auf hoher See eine große Rolle. Viele von Ihnen durchlaufen Tests auf Prüfständen von RENK bevor sie in Betrieb gehen. Dort garantieren dann Getriebe und Lager aus Augsburg einen wartungsfreien Einsatz über viele Jahre hinweg.
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