Erforschung der Funktionen, Auslegungsparameter, industriellen Fertigung und Skalierbarkeit des Zink-Zwischenschritt-Elektrolyseurs (ZZE) zur Großtechnischen Erzeugung grünen Wasserstoffs (H2). Teilprojekt: Analyse, Weiterentwicklung und Bewertung des ZZE-Speichers als kurz- und langfristiger Energiespeicher.
Zeitraum
2023-11-01 – 2025-10-31
Bewilligte Summe
282.087,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3092B
Leistungsplansystematik
Sektorkopplung - Wasserstofferzeugung [EA2720]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziel dieses Vorhabens ist die Erforschung eines neuartigen Hybrid-Elektrolyseurs in Bezug auf Funktion, Auslegungsparametern, industriellen Fertigung und Skalierbarkeit in einer Multi-Stack-Bauweise. Bei der Zink-Zwischenschritt-Elektrolyse (ZZE) handelt es sich um ein Verfahren zur Erzeugung grünen Wasserstoffs mit inhärenter und kostengünstiger Stromspeicherfunktion. Durch ein asymmetrisches Lade- und Entladeverhältnis wird in kurzer Zeit netzdienlich fluktuierender Strom aus erneuerbaren Energien (EE) aufgenommen, gespeichert und bedarfsgerecht über einen längeren Zeitraum als Wasserstoff und Strom wieder abgegeben. Auf Basis vorangegangener/laufender Forschung wird ein Zell-Redesign vorgenommen, bis hin zur Errichtung einer Multi-Stack-Versuchsanlage (2-4 MWh), welche auf Basis der Forschungsergebnisse zur Fertigung und unter Erfüllung marktnaher Zielvorgaben konstruiert wird und die ZZE in 10-fach größerer Skalierung demonstriert. Im Projekt sollen der technologische Reifegrad (TRL) zügig fortentwickelt und zudem relevante Kriterien für eine zukünftige breite Marktakzeptanz sowie die weiterführende Skalierungsfähigkeit nachgewiesen werden. Gegenstand des Teilprojektes ist die Analyse und Bewertung des ZZE-Speichers als kurz- und langfristiger Energiespeicher. Im Rahmen des Projektes soll daher die weitere Skalierung und Evaluierung des ZZE vorangetrieben werden. Darüber hinaus soll die Wasserstoffgewinnung sowie die elektrische Energiespeicherung hinsichtlich der Effizienz untersucht und optimiert werden. Hohe Priorität hat dabei die Entwicklung des Zelldesigns zur Vermeidung einer Knallgasbildung und die Kontrolle der Gasreinheiten. Ziel ist eine Optimierung der Elektrolyten hinsichtlich Zn-Abscheidung und H2-Generierung. Zusätzlich sollen Keyparameter für die Steuerbarkeit von chemischer Energiespeicherung (H2-Generation) und elektrochemischer Energiespeicherung (Zn-Halbelement) untersucht werden.