Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE| Laufzeit: | September 2016 - August 2019 |
| Auftraggeber / Zuwendungsgeber: |
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Projektträger Jülich (PtJ) |
| Kooperationspartner: | AREVA H2Gen, CLARIANT, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Forschungszentrum Jülich – IEK 3, Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin), Hydrogenious Technologies, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), RWTH Aachen University, Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung (WZB) gGmbH |
| Webseite: | https://www.kopernikus-projekte.de/projekte/power-to-x |
| Projektfokus: |       |
Kopernikus-Projekt Power-to-X
Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen für dezentrale, hochwertige Anwendungen: Speicherung, Verteilung und Nutzung über Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)
Schematische Darstellung der Kopplung einer Dehydriereinheit zur Freisetzung von Wasserstoff aus LOHC an einer 700 bar Wasserstofftankstelle.
Ziel dieses Forschungsclusters ist es, regenerativ erzeugten Wasserstoff für Anwendungen im Mobilitätssektor und in der chemischen Industrie möglichst effizient nutzbar zu machen. Flüssige, organische Wasserstoffträger (engl.: Liquid Organic Hydrogen Carriers - LOHC) bieten eine neuartige technische Möglichkeit, um die Speicherung und Logistik von Wasserstoff mit hoher Energiedichte in der bestehenden Kraftstoffinfrastruktur zu ermöglichen.
Das Projekt umfasst die Entwicklung und Demonstration der Prozessketten von bereitgestelltem »grünen« Elektrolysewasserstoff bis hin zur Wasserstoffabgabe an einer 700 bar Wasserstofftankstelle bzw. zur Nutzung in der chemischen Industrie.
Dieser wird dabei katalytisch an ein hochsiedendes Trägerfluid chemisch gebunden und bei Bedarf ebenfalls katalytisch wieder freigesetzt.
Die speziellen Anwendungsszenarien dieses Projekts erfordern noch erheblichen Forschungsbedarf in den technischen Anforderungen hinsichtlich Wasserstoffreinheit, Abgabemenge und Dynamik an einer Wasserstofftankstelle bzw. bei einer Verwendung in der chemischen Industrie, um eine möglichst wirtschaftliche Nutzung der Technologie zu ermöglichen.
Schwerpunkt der Arbeiten des Fraunhofer ISE in diesem Projekt ist die Integration der LOHC-Technologie in bekannte Wasserstofftankstellen. Dabei wird der Wasserstoff in chemisch gebundener Form mittels LOHC an eine Wasserstofftankstelle geliefert und dort in einem sogenannten Dehydrierer freigesetzt.
Gemeinsam mit den Partnern AREVAH2Gen, FAU und Hydrogenious wird dazu erstmalig ein Basic-Engineering für die künftige Errichtung solcher Tankstellenkonzepte erarbeitet. Das Fraunhofer ISE betrachtet dabei die thermische Integration der Dehydriereinheit in die Tankstelle und untersucht alternative Möglichkeiten der Wärmebereitstellung.
Im Zuge des Projekts wird das bestehende Simulationstool H2ProSim zur Modellierung von LOHC-Wasserstofftankstellen erweitert und neue Komponenten (z.B. Dehydriereinheit) ergänzt. Unter Zuhilfenahme eines eigens zu erarbeitenden Kostenmodells erfolgt abschließend eine techno-ökonomische Bewertung und letztlich Optimierung des Anlagenaufbaus.