Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebseinheiten gewinnen auf Baustellen an Bedeutung

Auf einer Baustelle im Westen Londons, Großbritannien, stechen zwei weiße Schiffscontainer zwischen Kränen, Geräten und arbeitenden Arbeitern hervor. Die Baustelle heißt HS2 Victoria Road Crossover Box und ist Teil einer neuen Hochgeschwindigkeitsstrecke, die London mit Birmingham verbinden wird.

Das summende Geräusch der beiden Schiffscontainer verrät der Energiebranche ihren Zweck: Sie versorgen das Gelände mit emissionsfreier Energie aus Wasserstoff-Brennstoffzellen.

GeoPura HPUs im Einsatz am HS2-Standort. Foto: GeoPura

Wasserstoff-Brennstoffzellen haben ihren Weg in eine Vielzahl von Fahrzeugen und Geräten gefunden, von Bussen und Lkw bis hin zu Zügen und Flurförderzeugen . Da sie lediglich Wasserdampf ausstoßen, sind Brennstoffzellen für OEMs attraktiv, die eine Dekarbonisierung anstreben.

Wasserstoff-Brennstoffzellen halten nun auch in der Baubranche Einzug. XCMG stellte beispielsweise im vergangenen Juni einen brennstoffzellenbetriebenen Muldenkipper vor . Hyundai Construction Equipment kündigte zudem an, auf der kommenden Bauma 2025 einen brennstoffzellenbetriebenen Elektrobagger vorzustellen . Eine wichtige Anwendung ist jedoch der Ersatz herkömmlicher Dieselgeneratoren, die häufig zur zusätzlichen Stromversorgung auf Baustellen eingesetzt werden.

Energiewende

Die Wasserstoffkraftwerke (HPU) am Standort HS2 Victoria Road Crossover Box werden vom Unternehmen für saubere Energie GeoPura mit Sitz in Newcastle, England, hergestellt. Das Unternehmen wurde 2019 gemeinsam mit seinem Partner Siemens Energy Ventures gegründet.

Matt Barney, Chief Hydrogen Business Officer bei GeoPura, sagte, dass wir, wenn wir weiterhin so leben und arbeiten wie bisher, erhebliche Mengen an Kraftstoff benötigen würden.

„Wenn wir uns letztlich von fossilen Brennstoffen lösen wollen, müssen emissionsfreie Kraftstoffe eine Rolle spielen“, sagte er. „Wir müssen mehr energieintensive Anwendungen unterstützen, sei es im Bauwesen oder in Rechenzentren. Dafür brauchen wir einen entsprechenden Kraftstoff.“

Matt Barney, Chief Hydrogen Business Officer bei GeoPura. Foto: GeoPura

GeoPura vermietet seine Hochdruckpumpen für verschiedene Anwendungen, darunter Bauwesen, Live-Events sowie Fernseh- und Filmproduktionen. Neben dem HS2 Victoria Road Crossover Box-Standort sind GeoPura-HPUs an zwei weiteren HS2-Standorten in Aylesbury, England, im Einsatz. Zu den weiteren britischen Kunden zählen der Energieversorger National Grid, der Auftragnehmer BAM Nuttall und der Infrastrukturkonzern Balfour Beatty.

Barney sagte, GeoPura konzentriere sich auf die Skalierung seines Geschäfts. „Wir sind gespannt, wie wir von den ersten kleinen Schritten, die wir noch machen, auf diesem Geschäftsmodell aufbauen und diese Lücke schließen können, um noch mehr zu erreichen. Wir kratzen gerade erst an der Oberfläche.“

Zu diesem Zweck sicherte sich GeoPura im Februar 2024 71 Millionen US-Dollar an Finanzmitteln von Investoren wie der UK Infrastructure Bank und Barclays Sustainable Impact Capital. Im vergangenen September nahm das Unternehmen zudem weitere 28 Millionen US-Dollar an Fremdkapital auf. Mit diesem Geld soll GeoPura seine HPU-Flotte bis 2033 auf 3.600 Einheiten erweitern, so das Unternehmen.

GeoPura produziert auch eigenen Wasserstoff an Standorten in ganz Großbritannien. Das Unternehmen erklärte, ein Teil der Finanzierung werde zum Ausbau seiner Produktionskapazität beitragen. GeoPura produzierte an seinen Standorten in Nottinghamshire und Yorkshire wöchentlich etwa sechs Tonnen grünen Wasserstoff und belieferte HPU-Kunden mit einer Flotte von 80 Tankern. Barney sagte, GeoPura hoffe, noch mehr Standorte in ganz Großbritannien zu eröffnen.

„Wir wünschen uns kurz- bis mittelfristig ein ganzes Netzwerk kleiner Elektrolyseure“, sagte er. „Wir sind uns aber auch sehr bewusst, was andere Akteure in diesem Bereich mit viel größeren Projekten tun.“

Die HPU-Landschaft

GeoPura ist nicht allein mit der Mission, HPUs einzusetzen. EODev ist ein französisches Spin-off des schwimmenden Labors Energy Observer, dem weltweit ersten Schiff, das dekarbonisierten Wasserstoff aus Meerwasser produzieren kann. EODev verkauft seine GEH2-Antriebseinheiten an Kunden wie die Vermietungsunternehmen United Rentals , Loxam und Kennards Hire .

Ein Brennstoffzellenaggregat von AFC Energy in den Farben des Mietpartners Speedy Hydrogen Solutions, (Foto: AFC Energy)

Ein weiteres Beispiel ist AFC Energy mit Sitz in Großbritannien, das nach eigenen Angaben für 2024 Aufträge im Wert von 33,5 Millionen US-Dollar für seine 30-kW-Hochdruckpumpen vorliegen hat. Dazu gehören Aufträge des globalen Vertragspartners Acciona sowie eine Vertriebsvereinbarung mit dem Schwerindustrie-Distributor TAMGO aus dem Nahen Osten. AFC Energy verfügt zudem über Liefervereinbarungen für sein 50/50-Joint Venture mit Speedy Hire.

Auch viele OEMs traditioneller Anlagenhersteller profitieren vom Interesse an solchen Produkten. Im April 2024 gab Hitachi Energy beispielsweise eine Partnerschaft mit dem schwedischen Brennstoffzellensystemhersteller PowerCell Group zur Entwicklung des Wasserstoff-Brennstoffzellen-Generators Hyflex bekannt.

Später im Juli kündigte Yanmar Energy Systems ein Brennstoffzellen-Stromerzeugungssystem an . Das Unternehmen gab an, dass es seit September Bestellungen für das System entgegennimmt.

Und schließlich hat Caterpillar vor Kurzem eine Zusammenarbeit mit Microsoft und Ballard Power Systems angekündigt, um den Einsatz von Wasserstoffbrennstoffzellen als Notstromversorgung für Rechenzentren zu validieren .

Hindernisse bei der Einführung

Die Einführung von Wasserstoffanlagen wird oft durch die Verfügbarkeit des Brennstoffs behindert. So scheiterten im Jahr 2024 weltweit zahlreiche Projekte zur Produktion von grünem Wasserstoff.

Zudem ist die Situation bei wasserstoffbetriebenen Anlagen oft eine Henne-Ei-Sache. Wasserstoffproduzenten zögern, ihre Kapazitäten zu erhöhen, weil sie sich über die Größe des Marktes im Unklaren sind. OEMs wiederum zögern, brennstoffbetriebene Maschinen zu bauen, weil sie sich Sorgen um die Kraftstoffverfügbarkeit machen.

Wie bereits erwähnt, umgeht GeoPura dieses Problem, indem es seinen eigenen grünen Wasserstoff produziert. Dennoch bleiben Hindernisse für die Einführung bestehen. Eine davon sind die Kosten.

Laut Barney von GeoPura betragen die Betriebskosten eines Dieselgenerators auf einer Baustelle etwa 2,04 US-Dollar pro Liter, verglichen mit den entsprechenden Kosten für Wasserstoff von 2,96 US-Dollar pro Liter. Bauunternehmer reagieren empfindlich auf diese Treibstoffkosten, da sie die Mietkosten für die HPUs selbst erhöhen.

Trotzdem sagte Barney, dass das Interesse an Wasserstoffkraftstoff und HPUs langsam wachse.

„Vor hundert Jahren gab es in diesem Land noch keine Tankstellen“, sagte er. „Doch innerhalb kürzester Zeit gab es an praktisch jeder Ecke, in jeder Straße, in jeder Gemeinde eine Tankstelle. Es kam zu einem Wendepunkt, an dem die Menschen diesen Energiebedarf decken mussten.“

Barney fügte hinzu, dass das GeoPura-Modell es dem Unternehmen ermögliche, Wasserstoff effektiver zu kommerzialisieren, sodass es die Infrastruktur und Lieferkette weiterentwickeln könne.