Wasserstofferzeugung aus nachhaltigen Syntheseprodukten

Wasserstoffbasierte, nachhaltige Syntheseprodukte aus Power-to-X-Prozessen wie Ammoniak, Methanol oder Dimethylether sind als Energieträger ein Schlüsselelement im Energiesystem der Zukunft. Diese Wasserstoffträger ermöglichen die Speicherung und den Transport von erneuerbarem Strom, der örtlich und saisonal schwankt. Ihre Reformierung in Wasserstoff schließt die Wasserstoff-Wertschöpfungskette.

Neue und effiziente Umwandlungsverfahren durch katalytische Reformierung werden für die Nutzung von Syntheseprodukten in allen Sektoren entscheidend sein. Groß angelegte, in Häfen oder Industriegebieten installierte, oder kleinere katalytische Reformierungsprozesse beim Endabnehmer ermöglichen die Umwandlung von nachhaltigen Syntheseprodukten in Wasserstoff. Das Fraunhofer ISE setzt auf thermochemische Verfahren zur Wasserstofferzeugung.

Unsere Leistungen umfassen:

 

 

Ihr Nutzen

 

  • Wir optimieren Ihre thermochemischen Prozesse: Kosteneffizient, nachhaltig, skalierbar.
  • Unsere Testumgebungen liefern Ihnen genaue, zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse.
  • Durch unsere Charakterisierungen erhalten Sie ein tiefes Verständnis der kinetischen und thermodynamischen Zusammenhänge.

Entwicklung und Konzeption neuartiger Reaktoren und Reformierungsprozesse zur thermochemischen Wasserstofferzeugung

Reaktorentwicklung zur katalytischen Ammoniak Reformierung
© Fraunhofer ISE
Reaktorentwicklung eines E-Crackers zur katalytischen Ammoniakreformierung.

Wir bieten umfassende Dienstleistungen in der Entwicklung und Konzeption von neuartigen Reaktoren und Reformierungsprozessen zur thermochemischen Wasserstofferzeugung an. Im Fokus stehen dabei wasserstoffbasierte, nachhaltige Syntheseprodukte aus Power-to-X-Prozessen wie Ammoniak, Methanol oder Dimethylether, aber auch LOHCs. Die Auslegung der katalytischen Reaktoren kann auf Strömungssimulationen mit Ansys Fluent® gestützt werden. Aufbau und Betrieb von Versuchsanlagen im Technikumsmaßstab dienen zur Validierung von eigenen Prototypen wie E-Crackern oder neuen Kundenkonzepten. Spezifische Fragen zu Katalysatoraktivität und Stabilität von Materialien können bei hohen Temperaturen und Betriebsdrücken beantwortet werden. Unsere Forschungen und unser Know-how gewährleisten, dass Sie stets von den neuesten technologischen Entwicklungen in der thermochemischen Wasserstofferzeugung profitieren.

 

CatVap®-Technologie

Kraftstoff-flexible Aufheiztechnologie zur Verringerung der Emissionen von Verbrennungsmotoren

Mehr Info zu CatVap

 

Charakterisierung von Reformierungskatalysatoren

© Fraunhofer ISE
Teststand für die reaktionskinetische Untersuchung thermochemischer Wasserstofferzeugung.

Wir charakterisieren homogene und heterogene Katalysatoren in unseren hochentwickelten Testständen. Dazu nutzen wir parallelisierte Hochdurchsatzreaktorsysteme, Festbettreaktoren, sowie Batch-Reaktoren. Modernste Messmethoden ermöglichen es uns, die in der Reaktion ablaufenden Prozesse bis ins Detail zu untersuchen. Mittels faseroptischer Temperaturmessung können wir das thermische Verhalten im Reaktor millimetergenau messen und verstehen. Gleichzeitig erlauben uns fortschrittliche Analytik-Methoden die lokale Produktanalyse entlang des Reaktors, auch in dynamischen Reformierungsprozessen. Auf Basis dieser Daten führen wir detaillierte Katalysatorscreenings durch und erzeugen maßgeschneiderte Kinetikmodelle zur präzisen Beschreibung des Reaktionsverhaltens. Zudem analysieren wir mit modernsten Messmethoden wie NAP-XPS oder µXRF die Prozesse auf der Katalysatoroberfläche, um die Katalysatorstabilität zu bewerten und Deaktivierungsmechanismen zu verstehen.

Konstruktion und 24/7-Betrieb von Testumgebungen im Pilotmaßstab

© Fraunhofer ISE / Foto Joscha Feuerstein
Eigenkonstruktion eines Teststands am Fraunhofer ISE.

Wir planen, konstruieren, automatisieren und betreiben Teststände zur Untersuchung unserer Prozesse unter industriell relevanten Bedingungen. Basierend auf unserem tiefgreifenden Verständnis der Thermodynamik und Kinetik der Prozesse sind wir in der Lage, maßgeschneiderte Anlagendesigns CE-konform umzusetzen. Durch den Betrieb dieser Anlagen sammeln wir detaillierte Daten für ein erfolgreiches experimentell validiertes Scale-up.

Forschungsprojekte zum Thema Wasserstofferzeugung aus nachhaltigen Syntheseprodukten

 

AmmoCatCoat

Ammoniak-Reformierung mit elektrisch beheizten Katalysatorträgern, die mit Kohlenstoffmaterialien auf Biomassebasis beschichtet sind

 

StoRelH2

Effiziente und kostengünstige Wasserstoffversorgung mit flüssigen organischen Wasserstoffträgern

 

LNG2Hydrogen

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

 

Attract: Flex-C-Cat II

Sustainable Carbon Supports for Hydrogenation Catalysis and their Characterization by Near Ambient Pressure X-ray Photoelectron Spectroscopy (NAP-XPS)

Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema

FuE-Infrastruktur

Labor für nachhaltige Syntheseprodukte

Geschäftsfeldthema

Nachhaltige Syntheseprodukte

Geschäftsfeld

Wasserstofftechnologien