Digi-HyPro – Digitalisierte Wasserstoffprozesskette für die Energiewende

(Teil-)Projektleitung / Mitarbeit:

 

Jelto Lange, Msc.

Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt

Fördergeber:Bundesministerium der Verteidigung (BMVg)
Projektumfang:4 Jahre
Laufzeit:10/2020 - 09/2024

Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Demonstration und Bewertung eines flexiblen und skalierbaren Systems zur Kopplung des Strom-, Gas- und Mobilitätssektors über den Energieträger Wasserstoff. Im Kern des Systems steht ein Metallhydridspeicher, der über unterschiedliche Systemkomponenten mit den verschiedenen Energie- bzw. Nachfragesektoren verbunden ist. Beispielsweise kann durch einen Elektrolyseur flexibel Energie aus dem Stromnetz entnommen und in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Bei Bedarf kann wiederum eine Bereitstellung von elektrischer Energie durch eine Brennstoffzelle erfolgen. Dafür kann neben dem gespeicherten Wasserstoff mithilfe eines Membranfiltersystems auch Wasserstoff aus dem Erdgasnetz genutzt werden. Darüber hinaus verfügt das System über eine Verbindung zum Mobilitätssektor, dem mithilfe von Metallhydridkompressoren Wasserstoff auf erhöhtem Druckniveau zur Verfügung gestellt werden kann.

Parallel zur praktischen Demonstration erfolgt eine Abbildung des Gesamtkonzeptes mit digitalen Zwillingen. Dadurch kann das Zusammenspiel der einzelnen Systemkomponenten auch im Kontext der übergeordneten energiewirtschaftlichen Gesamtzusammenhänge bewertet werden.

Das Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE) ist im Rahmen des Projektes maßgeblich in die simulationsbasierte Optimierung des Gesamtsystems und die Optimierung der Systemsteuerung involviert. Darüber hinaus wird durch das IUE eine technische, ökonomische und ökologische Bewertung des Systems im energiewirtschaftlichen Gesamtkontext durchgeführt.