Ganzheitlicher Energieansatz
Die Deckung des Energiebedarfs des ENERGIEFELD-Besitzers ist die Hauptaufgabe der Anlage.
Energieerzeugung und -verbrauch liegen regional dicht beieinander.
Wasserstoff fällt als direktes Abprodukt an oder wird aus Überschussenergie preiswert erzeugt.
Die Kopplung von Kundenbedarf und Restenergieverwertung führt durch Doppelnutzung ein und derselben Anlage zu bisher einmaliger Wirtschaftlichkeit.
Vorteile dieser Lösung
Eine dezentrale Lösung zur weltweiten Energieversorgung bietet viele Vorteile und entspricht einfach den natürlichen Gegebenheiten, Sonne und Wind sind überall auf der Erde verfügbar.
- Dezentrale kleinteilige Energieerzeugung (2,6 Millionen Energiefelder)
- Erzeugung in Verbrauchernähe daher kaum Netzverluste
- Keine teuren zentralen Großspeicher notwendig
- Exakte Anpassung an den territorialen Bedarf möglich
- Nicht terroristisch angreifbar, da zu kleinteilig, damit extrem versorgungssicher
- Keine teure Netzinfrastruktur notwendig (teure und übertragungsverlustreiche Seekabel sind unnötig)
- Problemlos und ideal in strukturschwachen Gegenden der Welt einsetzbar
- Einkommenserzielung im Bereich der Ärmsten auf der ganzen Welt, ECHTE Entwicklungshilfe
- Keine Sicherheiten für die Finanzierung notwendig
- Ausbaubar bis zur Bedarfsdeckung unabhängig von dem Wirkungsgrad der Einzelanlage
- Keine Großanlagen mit der dadurch verbundenen Naturraumzerstörung
- 100% ökologisch da keinerlei schädliche Emissionen, keinerlei CO2 Ausstoß
- Ausgangsressource unerschöpflich, da die Solareinstrahlung noch 2 Milliarden Jahre anhält
- Für die Deckung des Weltenergiebedarf nur 0,01% der verfügbaren Fläche nötig
- Keine Lärmemissionen, keine Vogelgefährdung
- Keine Baugenehmigungen erforderlich, da Containersystem
- Eine leise Umwelt, Benzin- oder Dieselmotorlärm entfällt dauerhaft
- Im Gegensatz zur Batterietechnik kaum Ressourcenbindung bei der Herstellung der Speicher und keine Verringerung der Speicherkapazität
- Die dezentrale und individuelle Eigentümerschaft sichert, im Gegensatz zu kommunalen Großprojekten eine sorgfältige Pflege und regelmäßige Instandhaltung der Anlagen
Modularer Aufbau
Der modulare Aufbau der Anlage ermöglicht die passgenaue und ausgewogene Kombination der Komponenten zur Erfüllung des individuellen Kundenenergiebedarfs.
Variante Landwirtschaft
Die landwirtschaftliche Lösung ist die „Ur“-Variante des ENERGIEFELDES.
- 1 Hektar Solarfeld
- 880 kWh Second-Life-Batteriespeicher
- 450 kW Elektrolyseurkaskade mit Wärmeauskopplung
- Stromabgabe an:
- Ladepunkte für E-Mobilität, eigene und Dritte
- Kühlzellen für landwirtschaftliche Produkte
- Ersatz von diesel-/benzin-getriebenen Notstromanlagen, da schwarzstartfähig
Die Anlage ist für jeden landwirtschaftlichen Betrieb geeignet und folgt in ihrer Grundkonzeption dem Lauf der Sonne. Ein 24/7 Betrieb ist nicht erforderlich.
Eine Fremdstromnutzung erfolgt nur, wenn dieser unterhalb einer wasserstoffpreis-orientierten Kostenschwelle verfügbar ist.
In Verbindung mit der marktintelligenten Stromsteuerung von neXtract kann jede Anlage ca. 55t H2 p.a. produzieren.
Durch den Multiplikationseffekt lassen sich von 300.000 landwirtschaftlichen Anlagen 16,5 Mio. t Wasserstoff pro Jahr erzeugen.
Erwartbar verstärkt wird diese Marktwirkung durch die absehbar weiteren tausenden Solaranlagen, die aus EEG-Förderung fallen und dann nach einer ertragreicheren Veredelung ihres Eigenstroms suchen werden.
Variante Block-Heiz-Hydrogen-Werk
Diese Variante ist erst im Ergebnis der gemeinsamen Simulationsrechnungen von ENERGIEFELD und neXtract entstanden.
Sie ist insbesondere für Stadtwerke und andere Betreiber von Nahwärmenetzen interessant.
Das BHHW modifiziert das, bisher unter Erdgasbedingungen äußerst erfolgreiche Konzept des BHKW. Jedoch sehen wir dessen Weiterentwicklung nicht im Konzept „H2ready“ sondern in einer Vertauschung der Energiearten.
| Block-Heiz-Kraft-Werk (BHKW) | Block-Heiz-Hydrogen-Werk (BHHW) | |
| Ausgangsenergieträger | Erdgas | Abregelungsstrom von neXtract |
| Anlagenzweck | Wärme für Nahwärmenetz | Wärme für Nahwärmenetz |
| Verkaufsprodukt | Strom | Wasserstoff |
Hierbei kann auf das Modul „Solarfeld“ aus innerstädtischen Platzgründen verzichtet werden. Die neXtract-Steuerung optimiert in diesem Fall den Energieeinkauf hinsichtlich des Wärmebedarfs im Nahwärmenetz.
Energieträger ist preiswerter Strom und nicht teurer Wasserstoff.
Zusätzlich lässt sich über den Verkauf des „abfallartig“ erzeugten Wasserstoffs die Wirtschaftlichkeit der Anlage bedeutend steigern.
Das BHHW verursacht keine CO2 Abgaben.
Variante Entwicklungsland
Das ENERGIEFELD ist in seinen Komponenten schwarzstartfähig und somit auch als Insellösung für eine regionale 24/7 Stromversorgung in abgelegenen Regionen geeeignet.
Eine einfaches Gasflaschenlager für die tagsüber erzeugte Wasserstoffmenge als zusätzliches Modul ist völlig ausreichend.
Um in diesem Fall auch die sonnengeplagte Landwirtschaft zu unterstützen schlagen wir bei dem Solarfeld eine Agri-PV-Anlage vor.
Kosten-Nutzen-Berechnung
Die Abbildung zeigt die Ertragsberechnung für ein komplett ausgebautes ENERGIEFELD mit Eigenstromerzeugung und unterstützt durch die Nutzung von potentieller Abregel- also Überschussenergie per neXtract-Steuerung.
Durch die Doppelnutzung des ENERGIEFELDES kann der Wasserstoff zu einem Preis von 4,50 €/kg an das Netz abgegeben werden.
Elektrolysecontainer
Zum Einsatz kommt ein 20“-High-Cube-Container mit spezifischem Ausbau für die Elektrolyse (3 PEM-Stacks a 150 kW, Wasseraufbereitung, Gasreinigung, Stromsteuerung).
Wir bauen auf einer gut 1,9 Mio. € teuren Entwicklung der IAV Gifhorn auf und werden diesen Container von alkalibasierter Elektrolyse auf PEM-Elektrolyse umstellen, da wir damit die Verwendung von potentiell gefährlicher Kalilauge vermeiden.
Batteriespeicher
Wir nutzen für die Energiezwischenspeicherung, ursächlich zur Vermeidung von Lastschwankungen an den Elektrolyseur-Stacks, Second-Life-Batteriespeicher.
Nach erfolgreichem Einsatz im E-Auto werden diese Batteriespeicher, wenn sie unter die Kapazitätsgrenze von 80% fallen ausgetauscht. Da unsere Batteriecontainer nicht gewichtsempfindlich sind können sie hier nochmal gut 20 Jahre im Einsatz sein, bis ihre Kapazität unter 50% gesunken ist. Erst dann wären diese Speicherzellen, aus unserer Sicht, ein Recyclingfall.
In unseren Batteriecontainern können einzelne (ehemalige) PKW-Batteriemodule problemlos ausgetauscht werden.
Solarfeld
Wir verwenden zwei Varianten des Solarfeldaufständerung.
Einerseits eine einfache feste Variante, insbesondere für Agrarflächen mit schlechten Bodenertragswerten unter 20.
Und andererseits eine innovative Agri-PV-Anlage, die es ermöglicht auch nahe am Hof gelegene „gute“ Bodenflächen per Doppelnutzung zu belegen.
Projektpartner
neXtract energy GmbH
Verantwortlich für die zentrale Stromsteuerung der Gesamtanlage inkl. Fremdstromzukauf und Stromhandel.
IAV GmbH
Zukünftig verantwortlich für die Weiterentwicklung des Elektrolysecontainers zur Nutzung von PEM-Elektrolyseuren (nach erfolgreicher Investorenaquise).
Hydrogen Innovation GmbH
Verantwortlich für die Lieferung der PEM-Elektrolyse-Stacks, je ENERGIEFELD 3 Stück a 150 kW.
CARU Containers GmbH
Geplant verantwortlich für die Lieferung elektrolysespezifischen Container.
INOMO TECHNOLOGIES GmbH
Verantwortlich für die Lieferung der Second-Life Batteriespeicher (Kapazität je 880 kWh).
W. HAASE Werkzeugbau und Schmiede GmbH
Verantwortlich für die reale Fertigung von Elektrolyseureinzelteile und spezifischer Maschinenbauteile zum Anlagenbau (Containerausrüstung).
E-Motion GmbH
Vertriebspartner sowohl für den regionalen, als auch für den überregionalen preiswerten Absatz von Strom an den ENERGIEFELD-Ladestationen.