Wind to Hydrogen: Transienter Betrieb von alkalischen Wasserelektrolyseuren der nächsten Generation, die mit Elektrizität aus Offshore-Windkraft betrieben werden können, Teilprojekt: Modellierung, experimentelle Untersuchung und Optimierung eines Elektrolysesystems für den gekoppelten Betrieb mit Windkraft
Zeitraum
2024-03-01 – 2027-02-28
Bewilligte Summe
493.201,56 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3094A
Leistungsplansystematik
Sektorkopplung - Wasserstofferzeugung [EA2720]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Alkalielektrolyse (AEL) ist seit Jahrzehnten im industriellen Einsatz und ist damit die technisch weiteste und industriell verfügbare Elektrolysetechnologie. Sie wird daher eine Schlüsselrolle spielen müssen, wenn es um die Bedienung der exponentiell steigenden CO2-neutralen Wasserstoffbedarfe geht. Hierfür müssen jedoch noch entwicklungstechnische Beschränkungen überwunden werden, um den steigenden Anforderungen des wachsenden Marktes entsprechen zu können. Daher wird ein neuartiger Stack für druckoptimierte AEL für den flexiblen Betrieb entwickelt, konstruiert, gebaut und nach entsprechenden Testläufen bewertet. Im Teilprojekt des DLR von WinHy wird das DLR für den Aufbau des Stacks durch den Projektpartner weiterentwickelte, hoch leistungsfähige edelmetallfreie Elektroden zur Integration in den Stack bereitstellen. Zudem wird ein vom Projektpartner bereitgestellter Elektrolysestack sowie weitere Anlagenkomponenten modelliert, so dass der transiente Betrieb des Stacks simuliert werden kann. Zur Parametrierung des Modells sowie zur Validierung werden experimentelle Untersuchungen mit einem Elektrolysestack mit einer Leistung im zweistelligen kW-Bereich durchgeführt. Zu diesem Zweck wird ein Teststand an den Elektrolysestack des Projektpartners angepasst sowie für den dynamischen Betrieb auf- und umgerüstet. Die Simulations- und Testergebnisse dienen zudem als Input für die Projektpartner zur Unterstützung der Hochskalierung und der Entwicklung von integrierten Anlagenkonzepten.