Entwicklung und Bewertung von Wasserstoffinfrastrukturen und Elektrolyseuren

Unsere Leistungen umfassen:

• Systemmodellierung und -simulation für techno-ökonomische Detailanalysen
• Konzeptentwicklung für Elektrolysesysteme und Wasserstoffinfrastruktur
• Wissenschaftliche Begleitung (System-Monitoring und -Charakterisierung)
• Test von Komponenten für Wasserstofftankstellen
• Prognose des spezifischen Alterungsverhaltens von Stacks in Abhängigkeit von deren Betriebsweise 
• Ermittlung des Einflusses von komponentenseitigen Redundanzen auf Kosten und Ausfallquoten
• Technologie- und Marktstudien sowie Kostenmodelle für Elektrolyseure und kundenspezifische Workshops

Ihr Nutzen:

• Unsere langjährige Arbeit in der Systemmodellierung und Simulation von Wasserstoffsystemen gepaart mit dem praktischen Wissen aus dem Betrieb eigener Anlagen garantiert eine umfassende Datenvalidierung und hohe Genauigkeit.
• Unsere Simulationen unterstützen Ihre Komponentenauswahl und Geschäftsentscheidungen mit belastbaren Daten.
• Durch den Betrieb eigener Elektrolyseure, einer Wasserstofftankstelle und einer Einspeiseanlage haben wir eine hohe Expertise aufgebaut und können Ihre Fragestellungen entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette adressieren.

Wir analysieren für Sie die Machbarkeit und prognostizieren die Wirtschaftlichkeit: Mit Hilfe unserer validierten Modelle ermitteln wir durch dynamische Simulationen die Kosten der Wasserstoffproduktion, -speicherung, -verteilung und -versorgung und bewerten den Nutzen verschiedener Anlagenkonfigurationen. Die Kostenannahmen basieren auf Bottom-up-Kostenmodellen, Angebots- und Herstellerdaten. Es lassen sich problemlos Variationen von Szenarien und Geschäftsmodellen analysieren, die als Basis für die Erstellung von Wasserstoff-Ertragsprognosen zur Unterstützung von Investitionsentscheidungen für geplante Anlagenkonzepte und Standorte dienen.

Forschungsprojekte:

FrHyBus – Potenzial von Wasserstoff-Brennstoffzellenbussen im ÖPNV im Großraum Freiburg

Leuchtturmprojekt Power-to-Gas

WESpe – Technische und ökonomische Systemanalyse für Power-to-Gas-Systeme

Gemäß der Kundenspezifikationen entwickeln wir detaillierte, technische Konzepte für PEM-Elektrolysesysteme und Tankstellen hinsichtlich deren Betrieb, Logistik und Anlagendesign. Dies kann für Elektrolysesysteme unter anderem die Auslegung der Balance-of-Plant-Komponenten oder die effiziente Nutzung der Abwärme sowie des erzeugten Sauerstoffs beinhalten. Die Konzeptentwicklung kann von einer techno-ökonomischen Analyse begleitet werden, um Optimierungspotenziale auszumachen und mögliche Erkenntnisse in das Anlagendesign einfließen zu lassen. 

Forschungsprojekte:

LNG2Hydrogen – TransHyDE-Projekt zur Umstellung von LNG-Terminals auf wasserstoffbasierte Energieträger

DSW – Planung und Machbarkeit für eine direkte solare Wasserstofferzeugung für die Mobilität

Kopernikus-Projekt Power-to-X

OffsH2ore – Wasserstofferzeugung auf dem Meer durch PEM-Elektrolyse

Wir bieten eine wissenschaftliche Begleitung von Elektrolysesystemen und Wasserstofftankstellen mittels Zustandsüberwachung und Charakterisierungsleistungen in Feld- und Laborumgebung. Dadurch ist es möglich, Fehler im Betrieb frühzeitig zu identifizieren, Maßnahmen zu deren Kompensation zu ergreifen, Folgeschäden zu vermeiden und damit Ausfallzeiten zu reduzieren. 

Forschungsprojekt:

Energieverbund Freiburg – Demonstrationsbetrieb einer Elektrolyseanlage im Industriegebiet Nord zur Verbindung des Strom- und Erdgasnetzes und zur Speicherung erneuerbarer Energien

Unsere hauseigene Wasserstoff-Forschungstankstelle wurde bereits 2012 in Betrieb genommen und in zahlreichen Projekten als Testplattform genutzt. Die Anlage versorgt sich über einen PEM-Elektrolyseur mit eigenem Wasserstoff. Der Strom wird dabei bilanziell über die auf dem Tankstellendach installierte PV-Anlage geliefert. Seit Eröffnung der Anlage konnten umfangreiche Erfahrungen mit der 700 bar Druckbetankung und dem Langzeitbetrieb des PEM-Elektrolyseurs gesammelt werden.

Die Tankstelle kann als Testplattform für verschiedene Komponenten dienen, wie beispielsweise Wasserstoff-Qualitätssensoren, Durchflusssensoren, PSA-Apparaturen und Sensoren zur Bestimmung des Anlagenzustands auf Tankstellen- und Elektrolyseurseite. Ein Monitoring der Anlagen-KPIs wurde mittels eigens entwickelter Hardware realisiert.

FuE Infrastruktur:

Wasserstofftankstelle des Fraunhofer ISE 

Forschungsprojekt:

H2Carsharing – Erprobung von FCEV im Carsharing