Verbundvorhaben EnStadt: QUARREE100: Resiliente, integrierte und systemdienliche Energieversorgungssysteme im städtischen Bestandsquartier unter vollständiger Integration Erneuerbarer Energien – Rüsdorfer Kamp (QUARREE100): 'Tankstelle der Zukunft: Integration von Speicher- und Konversionstechnologien'
Zeitraum
2017-11-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
1.274.275,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03SBE113J
Leistungsplansystematik
Örtliche Versorgungskonzepte [EA2113]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
In diesem Teilvorhaben von QUARREE100 wird eine 'Tankstelle der Zukunft' entwickelt, um neben Strom sowohl Wasserstoff (H2) als auch Methan (CH4, Erdgassubstitut) auf Basis regenerativer Ressourcen für die zukünftige Mobilität bereitzustellen. Je nach Angebot an EE und der Anzahl der zu betankenden Fahrzeuge ist eine kaskadierte Entnahme von Strom, H2 und CH4 geplant. Die Tankstelle der Zukunft fungiert hierbei als 'EnergyHub' im Quartier für die Energiewandlung und -Speicherung. Das zentrale Entwicklungsthema des ZSW ist die Herstellung von H2 durch die alkalische Druck-Elektrolyse von Wasser sowie die Erzeugung von CH4 durch Methanisierung von H2 und CO2 in einem Plattenreaktor. Hierfür werden diese beiden Hauptkomponenten der Tankstelle am ZSW im 100 kW-Maßstab weiterentwickelt mit Blick auf Effizienzsteigerung, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit. Hierzu soll der Elektrolyseblock gemäß einer Versuchsmatrix charakterisiert werden, um schließlich für die anschließende Demophase im Quartier (Projektjahre 4 - 5) automatisiert zu werden. Um die Elektrolyse und die CH4-Synthese zeitlich voneinander zu entkoppeln, ist ein H2-Zwischenspeicher vorgesehen, den ZSW konzeptionell entwickelt und sicherheitstechnisch bewertet. Mit dem Ziel, die CH4-Ausbeute zu maximieren, entwickelt ZSW außerdem ein sogenanntes 'Schlechtgas'-Management, das die Zwischenspeicherung, Gasrückführung, thermische Verwertung, etc. regeln soll. Gleichzeitig sollen für das Quartier die konkrete, konzeptionelle Umsetzungsplanung im 100 kW Leistungsbereich entstehen, die ein technisches Umsetzungs- und Sicherheitskonzept, das vorbereitende Engineering erforderlicher Subsysteme sowie die Klärung aller Genehmigungsdetails für den voraussichtlichen Standort 'Rüsdorfer Kamp' in Heide umfassen soll.