TransHyDE – Systemanalyse zu Transportlösungen für grünen Wasserstoff

Laufzeit: 04/2021 - 03/2025
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Forschung (BMWF)
Kooperationspartner: DECHEMA e.V., Fraunhofer IEG, FfE e.V., VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH (BFI), BTU Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet Energiewirtschaft (BTU), DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. (DEC), DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) (DVGW), Energy Systems Analysis Associates - ESA² GmbH (ESA2), Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfEeV), Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH (FfEmbH), Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG), Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und Fabrikautomatisierung (IFF), Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme (IKTS), Geschäftsbereich Wasserstofftechnologien, Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Fraunhofer SCAI, Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (HBRS), Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie e.V. (HVG), Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES gGmbH) (IZES), Papiertechnische Stiftung (PTS),Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH (SZMF), TU Berlin, Fachgebiet Energie- und Ressourcenmanagement (TUB E&R), Universität Kassel, Fachgebiet Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze (UKA), VNG AG (VNG)

Assoziierte Partner:
50Hertz Transmission GmbH (50Hertz), Gasunie (Gasunie), GRTgaz Deutschland GmbH (GRTgaz), Nowega GmbH (Nowega), ONTRAS Gastransport GmbH (ONTRAS), RWE Generation (und RWE Renewables) (RWE), TenneT TSO GmbH (TenneT), VDZ Technology gGmbH (VDZ).
Webseite: Wasserstoff Leitprojekte BMBF
Projektfokus:          
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Wasserstoffspeicher, Solaranlage und Windkraftanlage.

Im »TransHyDE-Projekt Systemanalyse« des Wasserstoff-Leitprojekts »TransHyDE« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) werden wichtige Fragen nach der künftigen Wasserstoff-Infrastruktur beantwortet werden: Wo, wann und wie werden Wasserstoff und seine Derivate erzeugt, eingesetzt, gespeichert und transportiert, um zum richtigen Zeitpunkt und zu ökomischen Konditionen zur passenden Anwendung zu gelangen? Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE übernimmt innerhalb des Konsortiums die techno-ökonomische Modellierung potenzieller Wasserstoff-Ökosysteme, die weiteren Investitionsentscheidungen zugrunde liegen soll, sowie Nachhaltigkeitsbewertungen der im Projekt betrachteten Technologieoptionen.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE übernimmt im  TransHyDE-Projekt Systemanalyse zwei Aufgaben:

Im ersten Aufgabenpaket werden sogenannte Modellregionen untersucht. Das sind frühe - derzeit noch voneinander isolierte - Keimzellen einer künftigen Wasserstoff-Infrastruktur in Deutschland. Für die Analyse dieser Modellregionen wird ein geo-techno-ökonomisches Systemmodell erstellt. Dabei werden lokale, erneuerbare Energiequellen zur Wasserstoff-Erzeugung als auch Lieferketten für importierten Wasserstoff kostenoptimal mit Speicher- und Transportmöglichkeiten verknüpft, um die Entwicklung lokaler Wasserstoff-Anwendungen zu ermöglichen.

Die Ergebnisse sind wiederrum ein Eckpunkt für eine Transformation der Modellregionen zu einer flächendeckenden nationalen Wasserstoff-Infrastruktur. Dazu werden verschiedene Transformationspfade bis hin zu den Jahren 2030, 2040 und 2050 modelliert, welche den Markthochlauf und die Entwicklung der Infrastruktur beinhalten. Ziel ist es, eine spätere möglichst einfache Netzankopplung im Aufbau der Modellregionen vorzubereiten und den Einfluss eines Netzanschlusses auf diese Regionen zu bewerten, um Fehlinvestitionen oder vorzeitige Stilllegung zu vermeiden.

Ein weiteres Aufgabenpaket setzt sich mit der Bewertung der Nachhaltigkeit der im Gesamtprojekt TransHyDE erstellten Technologieoptionen auseinander. Ziel dabei ist es, die für den gesellschaftlichen Diskurs relevanten Aspekte bezüglich ökologischer Kriterien mit ökonomischen und sozialen Aspekten zu verknüpfen. Das wird durch einen einheitlichen Parameterraum für die technoökonomische Analysen und vergleichbare Bewertungsgrenzen für die systemischen Analysen erreicht. Diese werden dann in allen Arbeitspaketen des Gesamtprojekts angesetzt. Zudem werden ökologische Analysen der Transportinfrastruktur von Wasserstoff und dessen Derivaten durchgeführt.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema:

Geschäftsfeldthema

Elektrolyse und Power-to-Gas​

Geschäftsfeldthema

Nachhaltige Syntheseprodukte

Geschäftsfeld

Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher