Vor- und Nachteile einer Brennstoffzelle als eine Alternative in der Landwirtschaft

Wasserstoff als zukünftiger Energieträger mit Potenzial: Brennstoffzellen nutzen den Energieträger vorteilhaft aus – Fokus auf regenerativ erzeugtem Wasserstoff für die Umweltverträglichkeit.

Die Brennstoffzelle ist eine innovative Technik, die mittlerweile ausgereifte Geräte beziehungsweise Produkte hervorbringt und laufend verbessert. Insbesondere Japan ist in diesem Sektor bisher führend, und der technologische Fortschritt ist beachtlich. Auch in diesem Sinne kann bereits von technischen Generationen in Folge gesprochen werden. In Japan findet die Brennstoffzelle nicht nur in der Landwirtschaft unter Glas, also in Gewächshäusern Anwendung, sondern auch in der häuslichen Heiztechnik. In Australien hat ein Landwirt den Horizont seiner Branche durch die Produktion von grünem Wasserstoff erweitert. Entscheidend für die erfolgreiche Entwicklung ist der hohe Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle, sind sich Umweltexperten einig.

Eine Brennstoffzelle bietet zahlreiche Vorteile

Wie bereits erwähnt, stellt die Brennstoffzelle anders als andere Heizsysteme nicht nur Wärme und Warmwasser zur Verfügung, sondern auch Strom. Das geschieht anders als bei anderen Heizungen nicht durch eine klassische Verbrennung, sondern über eine chemische Reaktion mit Wasserstoff und Sauerstoff. Infolgedessen wird die Klimaneutralität mit Wasserstoff aus erneuerbarer Energie sowohl für die Landwirtschaft als auch für Transport und anderen Einsatzmöglichkeiten gut verwirklicht. Die Brennstoffzelle emittiert lediglich Wasser und verkörpert ein enormes Potenzial für die technischen Anwendungen der Zukunft.

Die technische Entwicklung der Brennstoffzelle ist offen, und die Zahlen sprechen rund um die Brennstoffzelle eine durchaus klare Sprache:

• Der Grundstoff ist Wasser, welches lokal emittiert wird.
• Die Energieversorgung ist gesichert, wenn die richtige Menge Wasserstoff in den Tankanlagen vorhanden sind.
• Ein Kilogramm Wasserstoff enthält so viel Energie wie 3,3 Liter Diesel.
• Es werden wenige Minuten benötigt, um die Tanks für die Brennstoffzellen zu füllen.

Dieser kurze Überblick zeigt die technologischen Herausforderungen. In Australien hat auf dieser Arbeitsgrundlage die Partnerschaft Energy Independent Farming (EIF) beschlossen, große landwirtschaftliche Betriebe vom Netz zu nehmen und sie mit erneuerbarer Energie zu versorgen. Stefan Ruckelshaußen, Bio-Landwirt aus Groß-Gerau sieht für den Umbau der Landwirtschaft in diesem Beispiel große Hoffnung. “Bei der Gründung von Food & Energy Campus hatten wir die Idee Kreisläufe zu schließen und Ressourcen – auch kaskadenförmig – zu nutzen. Die Natur ist hierfür das beste Beispiel, denn da gibt’s keinen Abfall. Langfristig wünsche ich mir, dass wir es schaffen auch die Ressourcen in den Kreislauf einzubauen, die noch nicht aktiv eingebunden sind und diese dann effektiv nutzen können. Und im nächsten Schritt das Konzept auf weitere Standorte auszuweiten”, erklärt Geschäftsführer Stefan Ruckelshaußen, die Herausforderungen neuer moderner Anbaumethoden, um geschlossene und nachhaltige Kreisläufe zu generieren. Grüner Wasserstoff stärkt die regionale Versorungsunabhängigkeit und vereint die nachhaltige Produktion von Nahrungsmitteln. Eine Herausforderung liegt darin, mittels der Elektrolyse genügend Wasserstoff aus grüner Energie zu erzeugen, um den gesamten Kraftstoffverbrauch des landwirtschaftlichen Betriebes zu ersetzen, fügt der Bio-Landwirt hinzu.

Das australische Modell von Blairfarms in Horsham, Victoria verdeutlicht, dass Betriebe mit einer Fläche von etwa 8.000 Acres und mehr das Potenzial zur Energieunabhängigkeit haben.

Umbau des landwirtschaftlichen Betriebes: Statt Dieselkraftstoff Energie durch erneuerbare Alternativen

Mitten im Ballungsraum Rhein-Main-Gebiet zwischen den Großstädten Frankfurt, Wiesbaden, Mainz und Darmstadt liegt das Gelände des Food & Energy Campus Groß-Gerau. “Aktuell entsteht auf dem Gelände ein Green-Dome – eine moderne und neu konzipierte Form des Gewächshauses – mit der wir zeigen, wie sich eine nachhaltige Landwirtschaft nach dem neuesten Stand der Technik als Lösung für die Klimakrise und Nahversorgung verwirklichen lässt”, erklärt Stefan Ruckelshaußen. Mit auf dem Campus befinden sich außerdem eine Trocknungsanlage für Arznei- und Gewürzpflanzen (2000), eine Biogasanlage (2007). Das Projekt “Gärrest2Humus” ist bereits auf dem Standort umgesetzt. Die Gärreste werden mithilfe einer digitalisierten Filtermethode in eine feste und eine flüssige Phase getrennt. Die feste Phase wird in einer Pyrolyse zu Pflanzenkohle verarbeitet. Die Pflanzenkohle bildet dann mit Zusatzstoffen (Miscanthus, Holzhackschnitzel etc.) einen Filter für die flüssigen Reste. Die Kohle bindet die Nährstoffe und es entsteht ein hochwertiger Dünger. Nach dem Filter haben wir eine Flüssigkeit, die immer noch einen gewissen Anteil an Nährstoffen enthält. Diese können wir nun in den Green-Dome als wertvollen Dünger zum Anbau von Gemüse verwenden. Auf diese Art werden mehrere Probleme der Gärrestverwertung gelöst: Die Nitratauswaschung ins Grundwasser wird vermieden und der Co2 Ausstoß durch den Weitertransport verringert. So werden die Reststoffe aus der Biogasanlage zu einer hilfreichen Grundlage für die Produktion der Pflanzen in den Solar-Domes.

Energienutzung: Hilfe beim Umbau für Landwirte

Der Landwirt machte sich die Mühe, die Brennstoffzellen-EVs mit normalen Lithium-Batterie-EVs zu vergleichen. Aus der Differenz konnte gefolgert werden, dass Wasserstoff ein großes Potential aufzuweisen hat.

Seine Nachforschungen führten ihn zu Bradley Warren, einem international-anerkannten Energieexperten und Direktor von Eco U Construction, einem Unternehmen für Gebäudedienstleistungen an der Sunshine Coast in Queensland, das Solar-Batterie-Systeme in bedeutende Immobilien und andere Projekte in Australien und im Ausland integriert hat.

Im Zentrum des neuen Geschäftsbündnisses steht die Energiefrage, die in der Öffentlichkeit von der Independent Farming formalisiert und artikuliert wird. Es soll Landwirten dabei helfen, zur Dekarbonisierung Australiens beizutragen, Energiekosten zu sparen und ihren Lebensunterhalt zu sichern; denn es liegt auf der Hand, dass die klimatischen Bedingungen für die Landwirtschaft immer unberechenbarer werden.

„Die Installation von drei 30 Kilowatt-Solaranlagen bei Blairfarms ist der Startschuss für diese Reise in die Welt der erneuerbaren Energien in der Landwirtschaft. Zunächst wird die Machbarkeit von Natrium-Ionen-Flow-Batterien sowie eine neuartige Art von Wechselrichter, der die Leistung auf dreiphasigen Strom erhöhen kann, untersucht“, so der Ingenieur Warren gegenüber dem pv-magazine Australia. Die zweite Phase der internen Energiewende ist die Wasserstoffproduktion, die sich auf eine vergrößerte PV-Anlage und gegebenenfalls auf zusätzliche Windenergie stützen wird.

Wenn es der Stand der Technologie erlaubt, könnte es sogar möglich sein, Batterien zu überspringen und „direkt auf Wasserstoff-Brennstoffzellen als Speichermedium sowie als primäres Transportmittel für unsere Fahrzeuge und landwirtschaftliche Maschinen umzusteigen“, so der Landwirt Blair.

In der Landwirtschaft ist die Energiewende längst angekommen, und die Redaktion wird die weitere Entwicklung mit Interesse weltweit verfolgen und berichten. Wasserstoff aus erneuerbaren Energieträgern wird zukünftig wichtiger werden, aber ob sie zur führenden Rolle in der Energieversorgung aufsteigt, ist aufgrund der Bereitstellung und Herstellung in großen Mengen noch problembehaftet, die durch weitere Forschung und technologischen Fortschritt auf der Suche nach Lösungen sind. Am Schnittpunkt von Landwirtschaft (Indoor-Farming) und Digitalisierung verfolgt die MABEWO AG von Anfang an die Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Der Solar-Dome hat sich zum eigenständigen Produkt entwickelt. Damit nicht genug, denn auch andere Technologien können genutzt werden, um die CO2 Bilanz der MABEWO- Gruppe und die jeweilige Versorgung von Projekten zu gewährleisten, daran arbeitet die MABEWO-Unternehmensgruppe.

V.i.S.d.P.:

Catrin Soldo
Pressesprecherin
MABEWO AG

Kontakt:

MABEWO AG
Chli Ebnet 3
CH-6403 Küssnacht/Rigi
Schweiz
T +41 41 817 72 00
info@mabewo.com

Vertreten durch Herrn Jörg Trübl

Die MABEWO AG steht für Nachhaltigkeit. „Make a better world“ investiert in die Zukunft und schafft Lebensgrundlagen, in denen grundlegende Bedürfnisse abgedeckt werden: MABEWO nutzt Photovoltaikanlagen zur Wasser- und Stromproduktion. MABEWO ist ein verlässlicher lokaler Dienstleister, der die Lebenssituation der Menschen verbessert und Arbeitsplätze schafft. Herr Jörg Trübl ist ausgebildeter Umweltingenieur und verfügt über 20 Jahre praktische wirtschaftliche Erfahrung in der Unternehmensführung als Berater, Coach und CEO von KMUs in Europa. Weitere Informationen unter: https://www.mabewo.com/

PRESSEKONTAKT

MABEWO AG
Catrin Soldo

Chli Ebnet 3
CH-6403 Küssnacht/Rigi

Website: https://www.mabewo.com/
E-Mail : c.soldo@mabewo.com
Telefon: +41 41 817 72 00