Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Kosten- und ressourceneffiziente Speicherung von Wasserstoff

Energieeffiziente und zuverlässige Speicherung von Wasserstoff

Core-H2storage

Energieeffiziente und zuverlässige Speicherung von Wasserstoff für eine flexible und skalierbare Energiequelle  

 

Um die Klimaziele zu erreichen, ist ein Umstieg von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien unerlässlich. Neben der Erzeugung erneuerbarer Energien ist es auch wichtig, den Energieverbrauch zu reduzieren und Energie effizient zu nutzen. Die modernen Methoden zur Wasserstoffspeicherung erfordern viel Energie: Die kryogene Speicherung benötigt etwa 40 Prozent und die Hochdruckspeicherung (70 MPa) etwa 20 Prozent des Energiegehalts des gespeicherten Wasserstoffs. Wir möchten diesen Energieaufwand minimieren, um die Wasserstoffspeicherung effizienter zu gestalten. Dazu entwickeln wir vielseitige, breit zugängliche und sichere Wasserstoffspeichertanks mit niedrigem Druck. Der Hauptvorteil dieser Lösung sind der geringe Energiebedarf und die hohe Sicherheit der Wasserstoffspeicherung im Vergleich zu den State of the Art-Verfahren bei hohem Druck (35 MPa, 70 MPa) oder kryogenen Temperaturen (20 K).

Ziele des Projekts

Wissenschaftliches und technisches Ziel von »Core-H2storage« ist es, einen Prototypen zu entwickeln, der das Laden und Entladen von Wasserstoffspeichersystemen bei Drücken von bis zu 3,5 MPa und bei Umgebungstemperatur für verschiedene Anwendungen demonstriert.

Übliche Methoden der Wasserstoffspeicherung wie Kompression oder Verflüssigung sind energieintensiv und stellen hohe Anforderungen an die verwendeten Materialien. »Core-H2storage« konzentriert sich auf die Wasserstoffspeicherung in Festkörpern. Hierzu werden zwei verschiedene Systeme untersucht: poröse Materialien wie Si-Aerogele und Hochentropielegierungen. Die Wasserstoffspeicherung in beiden Materialien wird unter gemäßigten Bedingungen betrachtet. Nur die Temperatur für die Freisetzung des Wasserstoffs aus den Hochentropielegierungen wird höher sein als bei den Aerogelen. Daher sind die Anforderungen an die Tanks im Vergleich zu typischen Tanks für sehr hohe Drücke oder niedrige Temperaturen gering.

Projektpartner

  • Amazemet, Warschau, Polen
  • Fakultät der Wissenschaften, Universität Monastir, Tunesien
  • Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Oberhausen, Deutschland
  • Institut für Nicht-Klassische Chemie INC, Leipzig, Deutschland
  • JA-Gastechnology, Burgwedel, Deutschland
  • VSB Technische Universität Ostrava, Energy Research Center, Ostrava, Tschechische Republik
  • Warschauer Universität für Technologie (WUT, Polen)