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Institut für Energie- und Klimaforschung

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H2Sys

Klimawandel, Importabhängigkeiten und wirtschaftspolitische Ziele gelten international als Treiber für Veränderungen in der Energieversorgung. Vor diesem Hintergrund kommt einer deutlich intensiveren Nutzung erneuerbarer Energien zur Erzeugung elektrischer Energie eine Schlüsselrolle zu. Über deren Einsatz in Stromnetzen der öffentlichen Versorgung hinaus werden Optionen der Umwandlung in chemische Energieträger und deren Speicherung zum Ausgleich des fluktuierenden Aufkommens diskutiert. Die Nutzung treibhausgasarmer Energie kann auf diesem Wege auch für andere Wirtschaftsbereiche erschlossen werden. Vor allem die Einsatzmöglichkeiten elektrolytisch erzeugten Wasserstoffs im Straßenverkehr sowie als Chemiebasisprodukt in der Industrie werden aktuell intensiv untersucht und bewertet.

EnergiekettenWasserstoff als zusätzlicher Energievektor einer regenerativ basierten Energieversorgung

Diesbezügliche Aktivitäten am IEK-3 beziehen sich auf die Bewertung relevanter Komponententechnologien, insbesondere der Elektrolyse, des Wasserstofftransports sowie der großtechnischen Wasserstoffspeicherung. Ziele sind dabei, die Potentiale des Einsatzes dieser Technologien zur Reduktion der Treibhausgasemissionen aufzuzeigen sowie technische Anforderungen an die genannten Infrastrukturelemente als Ausgangspunkt zukünftiger F&E-Maßnahmen zu definieren. Da solche Anforderungen sehr stark von den spezifischen Einsatzbedingungen der Komponenten abhängig sind, bildet der Entwurf integrierter Versorgungskonzepte für Strom und Wasserstoff den Ausgangspunkt der durchgeführten Analysen. Im Zusammenhang mit den Zielmärkten Stromsektor, Verkehr und Chemieindustrie entstehen komplexe Zusammenhänge bezüglich der Wirtschaftlichkeit solcher Versorgungskonzepte, die mithilfe von Marktszenarien beschrieben und analysiert werden. Dabei ist absehbar, dass aufgrund des fluktuierenden Aufkommens an erneuerbarem Strom einer optimalen Betriebsführung von Elektrolyseuren und Speichern eine besondere Bedeutung bei der Bereitstellung von Wasserstoff und Strom zu wettbewerbsfähigen Kosten zukommt. Erkenntnisse aus diesbezüglichen Simulationen liefern zum Beispiel Hinweise für die technische Gestaltung von Elektrolysesystemen unter Berücksichtigung von Zielwerten für Lebensdauer, Wirkungsgrad und Kosten sowie von Laständerungsgeschwindigkeiten und Überlastfähigkeiten.

Zusatzinformationen

Ansprechpartner

Dr. Thomas Grube
Telefon: +49 2461 61-5398
Fax: +49 2461 61-6695
E-Mail: th.grube@fz-juelich.de

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