Prozess- und Anlagentechnik (INW-4)

Prozess- und Anlagentechnik für chemische Wasserstoffspeicherung

Die wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich 4 „SProzess- und Anlagentechnik“ des INW befassen sich mit der Verknüpfung der Wasserstoff-Konversionseinheiten mit den umliegenden anwendungsspezifischen Aggregaten zur Bildung eines optimierten Systems. Je nach Anwendung kann es sich bei dem betrachteten System zum Beispiel um ein Speichersystem (Kombination aus Elektrolyse, Konditionierung Wasserstoff/Speicherstoff, Hydrierreaktion) oder um ein Wasserstoffbereitstellungssystem (Kombination aus Dehydrierreaktion, Wasserstoffreinigung und Wasserstoffkompression) handeln. In beiden Fällen muss eine Optimierung des Gesamtsystems erfolgen, die sich nicht automatisch aus der Optimierung der einzelnen Komponenten ergibt. Ein besonders erfolgsversprechender Bereich für zukünftige Entwicklungsarbeiten, der bisher noch kaum betrachtet wurde, aber für den wirtschaftlichen Erfolg aller Wasserstoffspeichertechnologien erfolgskritisch ist, tut sich hierzu auf dem Gebiet der Steuerungs- und Regelungstechnik sowie der Automatisierungstechnik für die betrachteten Gesamtsysteme auf. Dies kann einfach am Beispiel Wärmenutzung und Wärmeintegration verdeutlicht werden: Während einige Schritte im System Wärme erzeugen (Hydrierung, Kompression, Verstromung), verbrauchen andere Schritte im System Wärme (Dehydrierung, Reinigung, Konditionierung). Eine optimale Wärmeintegration erfordert allerdings nicht nur Apparate zur effizienten Wärmeübertragung, sondern eine Gesamtsystemoptimierung. Nur so gelingt es, Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch bestmöglich in der Waage zu halten und die Effizienz des Systems zu maximieren.