Open-Access-Publikation des Monats – Dr. Martin Müller (IEK-14) et al.

4. Juni 2024

Um den Blick über den Tellerrand anzuregen, wählt die Zentralbibliothek einmal im Monat für den Newsletter des Forschungszentrums Jülich eine Open-Access-Veröffentlichung aus der Publikationsdatenbank JuSER aus.

In der Open-Access-Publikation des Monats Juni 2024 schreiben Edward Rauls, Michael Hehemann, Fabian Scheepers, Martin Müller, Ralf Peters (alle IEK-14) und Detlef Stolten (IEK-3) über das Verhalten eines Wasserelektrolysesystems mit Membrantechnik im dynamischen Betrieb, wie er sich bei der Kopplung mit erneuerbaren Energiequellen ergibt.

In der Zukunft werden Wasserelektrolyseure zur Herstellung von Wasserstoff die Energiesicherheit in Energiesystemen gewährleisten, die auf schwankenden erneuerbaren Energiequellen basieren. In der Open-Access-Publikation des Monats werden die Auswirkungen der schwankenden Energieerzeugung auf den Betrieb von Polymerelektrolytmembran-Wasserelektrolyseuren untersucht.

Auf der Grundlage von Experimenten an einer 100-kWel-Versuchsanlage wurde festgestellt, dass ein Betrieb bei gleichbleibender Temperatur unerreichbar ist. Die Druckregelung der Wasserstoffseite ist schwieriger als die der Sauerstoffseite. Im dynamischen Betrieb ergeben sich leichte Druckschwankungen. Im dynamischen Betrieb mit Windstrom ergibt sich ein Systemwirkungsgrad von 73,70 %LHV, bezogen auf den unteren Heizwert (Lower Heating Value = LHV). Bei direkter Kopplung mit Solarstrom werden 71,90 %LHV erreicht. Die Autoren schlagen Anpassungen des Elektrolyseur-Designs und der Betriebsstrategien zur Systemoptimierung vor.

Die Open-Access-Publikation mit dem Titel "System dynamics of polymer electrolyte membrane water electrolyzers and impact of renewable energy sources on systems design" wurde in der Zeitschrift "International Journal of Hydrogen Energy" veröffentlicht.
Publikationsdatenbank JuSER – System dynamics of polymer electrolyte membrane water electrolyzers and impact of renewable energy sources on systems design

Internet – Institut für Energie- und Klimaforschung – Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14)
Internet – Institut für Energie- und Klimaforschung – Jülicher Systemanalyse (IEK-3)

Internet (ZB) – Open Access