System mit einem Verbrennungskraftwerk und einer Elektrolyseeinheit sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems

Die Erfindung betrifft ein System mit einem Verbrennungs kraftwerk und einer Elektrolyseeinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems.

Elektrolyseeinheiten zerlegen mit Hilfe einer für Sauerstoff ionen durchlässigen Membran, an der eine hinreichend hohe Spannung angelegt wird, Wasserdampf zu Sauerstoff und Wasser stoff. Die Elektrolysezellen der Elektrolyseeinheit, in denen der Vorgang stattfindet, benötigen üblicherweise eine hohe Temperatur von über 750 °C. Die Temperatur ist unter anderem von dem verwendeten Material der Elektrolysezellen abhängig. Der Wasserdampf kann durch mehrfaches, elektrisches Aufheizen und durch Wärmetauscher, die dem abgegebenen Sauerstoff und Wasserstoff der Elektrolysezelle Wärme entziehen, erhitzt werden. Dies sorgt dafür, dass die abgegebenen Gase entspre chend zur weiteren Nutzung abgekühlt sind und der energeti sche Aufwand zur Wasserdampferzeugung reduziert wird. Die ab gegebenen Gase haben dann eine relativ hohe Restfeuchte. Technische Einrichtungen können genutzt werden, um den ver bliebenen Wasseranteil heraus zu kondensieren. Das Wasser kann dann den Elektrolysezellen wieder zugeführt werden.

Eine Anwendung von Elektrolyseeinheiten ist das Erzeugen von Wasserstoff mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien oder, mit anderen Worten, aus regenerativer Erzeugung.

Dadurch lassen sich die fluktuierenden erneuerbaren Energien in Form von Wasserstoff speichern. Jedoch bedingt die Versor gung von Elektrolyseeinheiten mit Strom aus erneuerbaren Energien aufgrund ihres fluktuierenden Charakters und infolge der sich daraus ergebenden Temperaturschwankungen eine Ver kürzung der Lebensdauer der Elektrolyseeinheit. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Elektrolyseeinheit auf vorteilhafte Art und Weise zu betreiben, insbesondere mit einem hohen Wirkungsgrad und derart, dass eine hohe Lebens dauer der Elektrolyseeinheit erreicht wird.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Pa tentansprüche, insbesondere durch ein System nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 13, gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungs gemäßen System offenbart sind, selbstverständlich auch im Zu sammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, sodass bezüg lich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise wer den kann.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein System mit einem Verbrennungskraftwerk zum Erzeugen von elektrischem Strom und einer Elektrolyseeinheit zum Er zeugen von Wasserstoff, wobei das Verbrennungskraftwerk eine Brennkammer zum Verbrennen eines Brennstoffes und eine Abgas leitung zum Ableiten der beim Verbrennen des Brennstoffes entstehenden warmen Abgase aufweist, und wobei die Abgaslei tung thermisch mit der Elektrolyseeinheit gekoppelt ist.

Durch die thermische Kopplung der Abgasleitung mit der Elekt rolyseeinheit wird die Wärme bzw. thermische Energie der war men Abgase des Verbrennungskraftwerks als Wärme bzw. thermi sche Energie an der Elektrolyseeinheit bereitgestellt.

Dadurch wird die Abwärme des Abgases des Verbrennungskraft werks auf vorteilhafte Art und Weise genutzt und ein hoher Wirkungsgrad beim Erzeugen von Wasserstoff mittels der Elekt rolyseeinheit erzielt. Ferner kann durch das Bereitstellen der Wärme aus dem Abgas des Verbrennungskraftwerks eine hohe Lebensdauer der Elektrolyseeinheit erzielt werden, da die Elektrolyseeinheit durch entsprechendes Zuführen der Wärme aus dem Abgas bei einer konstanten Temperatur gehalten werden kann.

Die Elektrolyseeinheit kann auch als Elektrolyseur bezeichnet werden. Die Elektrolyseeinheit kann insbesondere ein Wasser elektrolyseur sein. Ferner kann die Elektrolyseeinheit insbe sondere ein Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur sein.

Die Elektrolyseeinheit kann mehrere miteinander verschaltete Elektrolysezellen aufweisen. Die mehreren miteinander ver- schalteten Elektrolysezellen können in Stacks zusammengefasst sein. Die Elektrolyseeinheit kann mehrere solcher Stacks um fassen. Die Elektrolyseeinheit kann auch als reversible Brennstoffzelle ausgebildet sein. Die Elektrolyseeinheit kann insbesondere Festoxid-Elektrolyseurzellen aufweisen.

Die Elektrolyseeinheit kann insbesondere als eine Hochtempe raturelektrolyseeinheit bzw. ein Hochtemperaturelektrolyseur ausgebildet sein. Dabei wird ein Teil der für die Elektrolyse notwendigen Reaktionsenthalpie als Wärme eingekoppelt. Dies führt dazu, dass der Strombedarf für die Elektrolyse sinkt und damit ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird.

Die hierin gewählte zahlentechnische Bezeichnung der Einhei ten, wie beispielsweise Fluidleitung, Ventil oder Last, als erste, zweite, dritte, vierte usw. ist lediglich beispielhaft zur Unterscheidung der einzelnen Einheiten im Rahmen dieser Patentanmeldung gewählt. Die Erwähnung einer Einheit mit ih rer zahlentechnischen Bezeichnung impliziert nicht, dass es einer entsprechenden Anzahl dieser Einheiten bzw. der in ih rer Zahlenfolge vorhergehenden Einheiten für die Erfindung bedarf. Insoweit sind lediglich die Patentansprüche maßgeb lich. Wenn beispielsweise von einer dritten Fluidleitung in einem der Patentansprüche gesprochen wird, ist es nicht not wendig, dass auch eine erste und eine zweite Fluidleitung vorhanden sind, es sei denn, dass dieser Patentanspruch oder ein auf ihn rückbezogener Patentanspruch dies fordert. Es kann vorgesehen sein, dass die Abgasleitung mittels eines Wärmerohres thermisch mit der Elektrolyseeinheit gekoppelt ist. Die hohe Wärmestromdichte des Wärmerohres erlaubt es, große Wärmemengen auf einer kleinen Querschnittsfläche zu transportieren und Transportverluste gering zu halten.

Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass das Wärmerohr als eine Heatpipe ausgebildet ist. Heatpipes nutzen das sog. Dochtprinzip, um das kondensierte Fluid zurück zum Verdampfer zu führen. Dies ermöglicht Wärmeübertragungen mit hohen Wär mestromdichten in beliebiger Orientierung der Heatpipe und damit eine hohe Flexibilität bei der räumlichen Anordnung der Komponenten des Systems.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Elektrolyseeinheit elektrisch mit einer regenerativen Stromerzeugungsquelle ge koppelt ist. Die regenerative Stromerzeugungsquelle ermög licht es, die erneuerbaren Energien mit ihrem fluktuierenden Charakter zur Nutzung zu einem späteren Zeitpunkt in Form von Wasserstoff zu speichern.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das System eine Steuer vorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Wärme übertragungsrate von der Abgasleitung zu der Elektrolyseein heit zu steuern. Insbesondere kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, die Wärmeübertragungsrate auf null oder auf einen maximalen Wert einzustellen. Die Steuervorrichtung kann ferner dazu eingerichtet sein, die Wärmeübertragungsrate auf Zwischenwerte zwischen null und dem maximalen Wert einzu stellen. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise ein Ventil aufweisen oder als ein Ventil ausgebildet sein. Die Steuer vorrichtung kann auch als eine Verstellvorrichtung für das Wärmerohr ausgebildet sein. Das Wärmerohr kann dann als ver stellbares Wärmerohr bezeichnet werden. Das verstellbare Wär merohr kann entsprechend dazu eingerichtet sein, die Abgas leitung durch Verstellen wahlweise thermisch mit der Elektro lyseeinheit vollständig zu koppeln, teilweise zu koppeln und/oder vollständig zu entkoppeln. Im vollständig gekoppel- ten Zustand wird die maximale Wärmeübertragungsrate von der Abgasleitung mittels des Wärmerohres zu der Elektrolyseein heit erzielt. Bei einem teilweise gekoppelten Wärmerohr wird ein Teil der maximalen Wärmeübertragungsrate erzielt und bei entkoppeltem Wärmerohr wird keine Wärme übertragen, die Wär meübertragungsrate beträgt demnach null. Demnach kann durch entsprechendes Steuern mittels der Steuervorrichtung auf ein fache Art und Weise die Zufuhr der thermischen Energie aus dem Abgas des Verbrennungskraftwerkes zu der Elektrolyseein heit gesteuert werden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das System eine Regelvor richtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Schwankung der Betriebstemperatur der Elektrolyseeinheit, die sich aus einer Fluktuation eines der Elektrolyseeinheit zugeführten Stromes ergibt, mittels Regeins der Steuervorrichtung auszu gleichen. Demnach kann die Regelvorrichtung, wenn infolge einer Fluktuation, wie sie insbesondere bei Versorgung mit Strom aus einer regenerativen Stromerzeugungsquelle Vorkommen kann, weniger Strom der Elektrolyseeinheit zugeführt wird, durch Erhöhen der Wärmeübertragungsrate eine Senkung der Be triebstemperatur der Elektrolyseeinheit auf effiziente Weise verhindern. Wenn infolge einer Fluktuation mehr Strom der Elektrolyseeinheit zugeführt wird, kann die Regelvorrichtung wiederum durch Senken der Wärmeübertragungsrate einen Anstieg der Betriebstemperatur der Elektrolyseeinheit verhindern. Bei einem verstellbaren Wärmerohr kann die Regelvorrichtung das Wärmerohr entsprechend durch Verstellen der Verstellvorrich tung regeln, um die Wärmeübertragungsrate entsprechend zu re geln. Das Verhindern der Schwankung der Betriebstemperatur verlängert die Lebensdauer der Elektrolyseeinheit.

Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass die Regelvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Steuervorrichtung derart zu re geln, dass eine konstante oder im Wesentlichen konstante Was serstoffmenge von der Elektrolyseeinheit erzeugt wird. Die Regelvorrichtung regelt entsprechend das Steuern der Wärme übertragungsrate mittels der Steuervorrichtung. Dies verlän- gert die Lebensdauer und ermöglicht eine besonders effiziente Nutzung der Elektrolyseeinheit.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Abgasleitung ther misch mit einem Dampferzeuger gekoppelt ist, der dazu einge richtet ist, Wasserdampf aus der Abwärme des Abgases zu er zeugen, und der Dampferzeuger mittels einer ersten Fluidlei tung mit der Elektrolyseeinheit gekoppelt ist, wobei die ers te Fluidleitung dazu eingerichtet ist, den aus der Abwärme in dem Dampferzeuger erzeugten Wasserdampf der Elektrolyseein heit zuzuführen. Der Dampferzeuger kann somit zum Erzeugen von heißem Wasserdampf mittels der Abwärme des Abgasstromes genutzt werden. Dieser heiße Wasserdampf kann vorteilhafter weise der Elektrolyseeinheit bereitgestellt werden, um den Wirkungsgrad der Elektrolyseeinheit bzw. des gesamten Systems zu erhöhen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass entweder das Wärmerohr oder der Dampferzeuger oder beide mit der thermi schen Energie aus dem Abgas des Verbrennungskraftwerks ver sorgt werden. Entsprechend der Steuerung der Steuervorrich tung kann ein Teil der Wärme der Abgase der Elektrolyseein heit, insbesondere mittels des Wärmerohres, und ein Teil der Wärme der Abgase dem Dampferzeuger zugeführt werden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die erste Fluidleitung mit tels eines Wärmetauschers mit einer vierten Fluidleitung ge koppelt ist, wobei die vierte Fluidleitung mit der Elektroly seeinheit gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, den in der Elektrolyseeinheit erzeugten Wasserstoff abzuführen. Mit an deren Worten ist die erste Fluidleitung mittels des Wärmetau schers wärmetechnisch bzw. zum Wärmeaustausch mit der vierten Fluidleitung gekoppelt. Dadurch kann der nach seiner Erzeu gung noch warme Wasserstoff seine Wärme mittels des Wärmetau schers an den Wasserdampf in der ersten Fluidleitung abgeben, um den Wirkungsgrad des Elektrolyseprozesses zu erhöhen.

Auch kann dabei vorgesehen sein, dass der Dampferzeuger mit tels einer zweiten Fluidleitung mit einer Dampfturbine des Verbrennungskraftwerks gekoppelt ist, die dazu eingerichtet ist, den in dem Dampferzeuger aus der Abwärme des Abgases er zeugten Wasserdampf zu entspannen, wobei die Dampfturbine mit einer ersten Last gekoppelt ist und wobei die Dampfturbine mittels einer dritten Fluidleitung zur Rückführung des in der Dampfturbine entspannten Wasserdampfes mit dem Dampferzeuger gekoppelt ist. Die zweite Fluidleitung und die dritte Fluid leitung sind damit jeweils insbesondere fluidtechnisch gekop pelt. Dadurch kann die thermische Energie aus dem Abgas al ternativ zur Versorgung der Elektrolyseeinheit mit Wasser dampf zum Antreiben der Dampfturbine genutzt werden. Die Last kann ein elektrischer Generator zu sein. Dadurch kann die Wärme der Abgase genutzt werden, um Strom zu erzeugen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass eine fünfte Fluidleitung mit der Elektrolyseeinheit und dem Verbrennungskraftwerk ge koppelt ist, wobei die fünfte Fluidleitung dazu eingerichtet ist, den in der Elektrolyseeinheit erzeugten Sauerstoff dem Verbrennungskraftwerk für die Verbrennung des Brennstoffes zuzuführen. Die fünfte Fluidleitung ist damit insbesondere fluidtechnisch gekoppelt. Dadurch kann der von der Elektroly seeinheit erzeugte Sauerstoff für die Verbrennung im Verbren nungskraftwerk genutzt und somit der Wirkungsgrad des Systems weiter erhöht werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verbrennungskraftwerk als eine Gasturbine oder ein Müllkraftwerk ausgebildet ist. Als Gasturbine kann ein Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk verwen det werden. Die Gasturbine kann beispielsweise in einem Humid Air Turbine Prozess oder einem Cheng-Prozess betrieben wer den. Bei diesen Verbrennungskraftwerken fällt viel Abwärme in den Abgasen an, die in dem System nutzbar gemacht wird.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird gemäß einem zweiten As pekt gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Systems nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

(a) Verbrennen des Brennstoffes in dem Verbrennungskraftwerk, (b) Entstehen der warmen Abgase beim Verbrennen des Brenn stoffes,

(c) Abführen der warmen Abgase mittels der Abgasleitung,

(d) Zuführen der thermischen Energie der warmen Abgase aus der Abgasleitung zur Elektrolyseeinheit und

(e) Erzeugen von Wasserstoff in der Elektrolyseeinheit unter Nutzung der thermischen Energie aus den warmen Abgasen.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Zuführen von Strom zu der Elektrolyseein heit und Ausgleichen einer Schwankung der Betriebstemperatur der Elektrolyseeinheit, die sich aus einer Fluktuation des der Elektrolyseeinheit zugeführten Stromes ergibt, mittels Regeins der Steuervorrichtung.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Regeln der Steuervor richtung derart erfolgt, dass eine konstante oder im Wesent lichen konstante Wasserstoffmenge produziert wird.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einem Ausführungsbei spiel der Erfindung, das in der Figur schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Figur hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließ lich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombi nationen erfindungswesentlich sein. Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Die Figur zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das System 100 weist ein Verbrennungskraftwerk 10 und eine Elektrolyseeinheit 30 auf. Vorliegend ist das Verbrennungs kraftwerk 10 als ein Gas- und Dampf-Kombikraftwerk ausgebil det. Das Verbrennungskraftwerk 10 weist demensprechend einen Verdichter 12 auf, der mit einer Turbine 13 gekoppelt ist. Eine Brennkammer 11 ist der Turbine 13 vorgeschaltet. Ferner weist das Verbrennungskraftwerk 10 eine Dampfturbine 16 auf.

Die Elektrolyseeinheit 30 ist als Hochtemperaturelektrolyseur ausgebildet. Die Elektrolyseeinheit 30 weist mehrere Elektro lysezellen und zumindest eine Membran 31 auf, die in Fig. 1 angedeutet ist. Die Membran 31 ist für Sauerstoffionen durch lässig. Durch Anlegen einer hinreichend hohen Spannung mit tels der Stromleitung G, vorliegend Stromzweig G.5, an der zumindest einen Membran 31 wird ein mittels einer ersten Flu idleitung D, die auch als Wasser- oder Wasserdampfleitung D bezeichnet werden kann, zugeführter Wasserdampf H20 zu Sauer stoff 02 und Wasserstoff H2 zerlegt.

Der erzeugte Sauerstoff 02 wird in einer fünften Fluidleitung B, die auch als Sauerstoffleitung bezeichnet werden kann und die vorliegend als B.2 gekennzeichnet ist, abgeführt. Dieser erzeugte Sauerstoff 02 kann vorteilhafterweise mittels der fünften Fluidleitung B, vorliegend als B.l gekennzeichnet, dem Verdichter 12 zugeführt werden, um den Wirkungsgrad des Systems 100 zu erhöhen.

Der Wasserstoff H2 wird in einer vierten Fluidleitung C, die auch als Wasserstoffleitung bezeichnet werden kann, mittels eines Wärmetauschers 23, eines zweiten Kondensators 32 und einer zweiten Pumpe 33 abgeführt. Die vierte Fluidleitung C führt vorliegend zu einem Speicher 34 für Wasserstoff H2. Mittels des Wärmetauschers 23 wird Wärme zwischen dem erzeug ten warmen Wasserstoff H2 aus der Elektrolyseeinheit 30 und dem Wasserdampf H20 in der ersten Fluidleitung D ausge tauscht. Dazu führt die erste Fluidleitung D von einem Dampf erzeuger 20 zum Wärmetauscher 23, vorliegend mit einem ersten Abschnitt D.l der ersten Fluidleitung D, von dem Wärmetau scher 23 zur Elektrolyseeinheit 30, vorliegend mit einem zweiten Abschnitt D.2 der ersten Fluidleitung D.

Der der Elektrolyseeinheit 30 zugeführte Strom kann aus ver schiedenen Quellen stammen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Elektrolyseeinheit 30 Strom von einer regene rativen Stromerzeugungsquelle 50 bezieht. Vorliegend ist dies durch die Verbindung der Stromleitung G mittels der Stromlei tungszweige G.4, G.5 von regenerativer Stromerzeugungsquelle 50 und Elektrolyseeinheit 30 gezeigt. Auch kann das Verbren nungskraftwerk 10 die zweite Last 15 aufweisen, die als elektrischer Generator ausgebildet sein kann. So kann der von der zweiten Last 15 des Verbrennungskraftwerks 10 erzeugte Strom mittels der Stromleitungszweige G.l, G.3, G.5 der Elektrolyseeinheit 30 zugeführt werden. Auch kann die Dampf turbine 16 mit einer ersten Last 17 gekoppelt sein, die als elektrischer Generator ausgebildet ist. Auch diese kann dadurch Strom mittels der Stromleitungszweige G.2, G.3, G.5 der Elektrolyseeinheit 30 zuführen.

Der Dampferzeuger 20 ist mit einer mit der Turbine 13 des Verbrennungskraftwerks 10 gekoppelten Abgasleitung A, vorlie gend mittels eines ersten Abgasleitungszweiges A.l, thermisch gekoppelt. In der Abgasleitung A werden die warmen Abgase des Verbrennungskraftwerks 10 transportiert. Die Wärme dieser warmen Abgase wird in dem Dampferzeuger 20 genutzt. Der Dampferzeuger 20 ist dazu eingerichtet, Wasser zu Wasserdampf zu erhitzen und/oder Wasserdampf zu erhitzen. Dazu kann er Strom und/oder die thermische Energie der Abgase nutzen.

Der Dampferzeuger 20 ist mittels einer zweiten Fluidleitung E mit der Dampfturbine 16 gekoppelt. Die zweite Fluidleitung E weist einen zweiten Fluidleitungsabschnitt E.l von dem Dampf erzeuger 20 zu einem ersten Ventil 18 und einen zweiten Flu idleitungsabschnitt E.2 von dem ersten Ventil 18 zu der Dampfturbine 16 auf. Das erste Ventil 18 kann entsprechend geöffnet werden, um den erhitzten Wasserdampf zu der Dampf turbine 16 zu leiten. Dadurch kann die thermische Energie der Abgase aus dem Verbrennungskraftwerk 10 zur Erzeugung von Strom mittels der als elektrischer Generator ausgebildeten ersten Last 17 genutzt werden. Mittels einer dritten Fluid leitung H mit den dritten Fluidleitungsabschnitten H.l, H.2 und darin angeordnetem ersten Kondensator 19 und erster Pumpe 21 kann das kondensierte Wasser wieder dem Dampferzeuger 20 zugeführt werden, sodass ein geschlossener Kreislauf besteht.

Ferner ist der Dampferzeuger 20 mittels der ersten Fluidlei tung D mit der Elektrolyseeinheit 30 gekoppelt. In der ersten Fluidleitung D, um genau zu sein in dem ersten Fluidleitungs abschnitt D.l, ist ein zweites Ventil 22 angeordnet. Bei Öff nen des zweiten Ventils 22 bei geschlossenem ersten Ventil 18 kann der mithilfe der thermischen Energie der Abgase erzeugte und erhitzte Wasserdampf an der Elektrolyseeinheit 30 bereit gestellt werden.

Die Abgasleitung A weist einen zweiten Abgasleitungszweig A.2 auf. Die Abgasleitung A ist mittels des zweiten Abgaslei tungszweigs A.2 thermisch mit der Elektrolyseeinheit 30 ge koppelt, um der Elektrolyseeinheit 30 Wärme zuzuführen und so den Strombedarf der Elektrolyseeinheit 30 zur Zerlegung von Wasser zu senken. Vorliegend ist die Abgasleitung A mittels eines Wärmerohres 40 thermisch mit der Elektrolyseeinheit 30 gekoppelt. Das Wärmerohr 40 ist vorliegend als eine Heatpipe ausgebildet. Ferner weist das Wärmerohr 40 vorliegend eine Steuervorrichtung 41 auf. Die Steuervorrichtung 41 ermöglicht es, die Wärmeübertragungsrate der Wärme bzw. thermischen Energie des Abgases in der Abgasleitung A von der Abgaslei tung A zu der Elektrolyseeinheit 30 zu steuern. Vorliegend ist die Steuervorrichtung 41 als eine Verstellvorrichtung 41 ausgebildet. Durch Verstellen des Wärmerohres 40 kann die Ab gasleitung A mit der Elektrolyseeinheit 30 thermisch gekop pelt und entkoppelt werden. Dadurch ermöglicht es das Ver stellen des Wärmerohres 40 festzulegen, ob Wärme von dem Ab gas mittels des Wärmerohres 40 der Elektrolyseeinheit 30 zu geführt wird oder nicht.

Die Steuervorrichtung 41 ist regeltechnisch mittels einer Re gelleitung F, vorliegend Regelleitungsabschnitt F.l, mit einer Regelvorrichtung 42 verbunden. Die Regelvorrichtung 42 regelt das Steuern der Steuervorrichtung 41. Ferner ist die Regelvorrichtung 42 regeltechnisch mittels der Regelleitung F, vorliegend Regelleitungsabschnitt F.2, mit der regenerati ven Stromerzeugungsquelle 50 verbunden. Dies ermöglicht es der Regelvorrichtung 42, auf Fluktuationen in der Stromver sorgung der Elektrolyseeinheit 30 durch entsprechendes Regeln der Steuervorrichtung 41 zu reagieren. Dadurch können Schwan kungen der Betriebstemperatur der Elektrolyseeinheit 30 ver mieden werden, um die Lebensdauer der Elektrolyseeinheit 30 zu erhöhen. Ferner kann durch entsprechendes Regeln der Wär meübertragungsrate auch eine konstante oder im Wesentlichen konstante Wasserstoffmenge von der Elektrolyseeinheit 30 er zeugt werden, selbst wenn die Stromversorgung fluktuiert.