Verbundvorhaben: H3P2C - Entwicklung einer industrialisierbaren Hochleistungs-Hochdruck-Hochtemperatur-Elektrolyse-Technologie für Power-to-Chemicals; Teilvorhaben: Experimentelle Stackuntersuchungen und PtC-Integration
Zeitraum
2024-12-01 – 2027-11-30
Bewilligte Summe
675.971,94 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3109B
Leistungsplansystematik
Sektorkopplung - Wasserstofferzeugung [EA2720]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Die Hochtemperaturelektrolyse gilt als eine der Schlüsseltechnologien zur Dekarbonisierung von schwer elektrifizierbaren Bereichen. Die Technologie hat einen hohen Wirkungsgrad und die Fähigkeit H2O und CO2 zu reduzieren. Durch die interne Nutzung von Wärme und die Möglichkeit der Nutzung von Dampf, welcher durch Abwärme gewonnen werden kann, weist die SOEC die höchste Effizienz aller Elektrolysetechnologien und somit eine hohes Energieeinsparpotenzial gegenüber Konkurrenzprozessen auf. Die konventionelle Produktion von Wasserstoff und Synthesegas erfolgt heute unter hohem Druckniveau. Je nach Größe eines Elektrolyseurs und des benötigten Drucks können die CAPEX für die Verdichtung einen erheblichen Anteil der Gesamtinvestitionskosten ausmachen. Schon durch eine moderate Druckerhöhung der (Co-)SOEC könnten so Kompressorstufen eingespart werden. Zudem könnte der Wirkungsgrad des Prozesses inkl. Nachverdichtung gesteigert werden und somit die OPEX gesenkt werden. Folglich schafft das Potenzial der druckaufgeladenen SOEC neue Anreize für die Steigerung der Marktnachfrage. Basierend auf den geschilderten Potenzialen der Hochtempertaturelektrolyse verfolgt das Projekt H3P2C die folgenden Verbundziele: (1) Erfolgreiche Verifikation von SOEC und Co-SOEC Stacks unter Druckbetrieb, (2) Gewinnung eines grundlegenden Verständnisses für die Materialalterung unter Druck, (3) Modellentwicklungen für den Druckbetrieb und sowie die erstmalige erfolgreiche Kopplung der Co-SOEC mit P2C-Anlage bei Hochdruck. Der Verbund besteht aus den Partnern Sunfire, DLR und Fraunhofer ICT. Das DLR beschäftigt sich dabei mit der experimentellen Untersuchung von SOEC-Stacks der neuesten Generation von Sunfire im Druckbetrieb. Weiterhin wird am DLR die Kopplung von druckbetriebenen Co-SOEC-Stacks mit einem Methanolsynthese-Reaktor stattfinden, um die Machbarkeit dieses P2C-Konzepts zu demonstrieren. Das DLR begleitet diese Arbeit mit umfangreichen Modellierungs- und Simulationsarbeiten.