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Fraunhofer bündelt Wasserstoff Know-how - Erste Pilotanlage in Leuna nimmt Betrieb auf

© Fraunhofer IMWS© Fraunhofer IMWSHalle - Die Fraunhofer-Gesellschaft bündelt ihre Wasserstoffaktivitäten, um den Markthochlauf von H2-Technologien zu forcieren. Dazu werden die Hydrogen Labs in Leuna, Görlitz und Bremerhaven sowie ein Anwendungszentrum in Hamburg miteinander verknüpft.

Grüner Wasserstoff ist ein Schlüsselelement für eine nachhaltige Rohstoffversorgung der Industrie und das Erreichen der Klimaziele. Durch die Bündelung ihrer Wasserstoff-Kompetenzen im Norden und Osten Deutschlands schaffen drei Fraunhofer Institute ein weltweit einmaliges Angebot von Pilotanlagen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft. Mit dem Hydrogen Lab Leuna hat jetzt die erste Pilotanlage für Test und Skalierung der dazu notwendigen Elektrolysesysteme ihren Betrieb aufgenommen.

Bündelung der Kompetenzen für schnelleren Markthochlauf
Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES und das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU bündeln ihre Expertise im Bereich Wasserstoff, um grüne Wasserstofflösungen schneller in die Anwendung zu überführen.

Dabei ermöglicht die flexible Kombinierbarkeit der Aktivitäten der drei Institute erstmalig eine sektorübergreifende Demonstration der regenerativen Erzeugung von Wasserstoff hin zur Wirkung und Modellierung des Zusammenspiels großer regionaler Energieerzeugung, Speicherung und Verbrauchereinheiten. Anlagenbauer und Komponentenhersteller erhalten so die Möglichkeit, neue apparative Entwicklungen im industriellen Maßstab zu testen. Die enge Kooperation der Forschenden gewährleiste einen intensiven Erfahrungsaustausch, eine komplementäre Entwicklung und einen erleichterten Zugang für die Industrie, so die Fraunhofer-Einrichtungen.

Drei Hydrogen Labs der Megawattklasse bis Ende 2022
Mit dem nun eröffneten Hydrogen Lab Leuna sowie den gerade entstehenden Pilotanlagen in Görlitz, Bremerhaven und Hamburg decken die Fraunhofer-Einrichtungen dabei den gesamten Prozess von der CO2-neutralen Stromerzeugung durch Offshore- und Onshore-Energiegewinnung über die Testung und Optimierung der Elektrolyse sowie die Produktion der dabei eingesetzten Anlagen bis hin zur Speicherung, dem Transport und der Nutzung von grünem Wasserstoff ab.

Das Hydrogen Lab Leuna bietet modular nutzbare Testflächen für Elektrolysesysteme, Power-to-X- und Power-to-Liquid-Projekte bis 5 MW Anschlussleistung. Dabei ermöglicht die direkte Integration in die Infrastruktur des Chemieparks neben der Anbindung an das H2-Pipelinenetz Mitteldeutschland auch den Zugang zur örtlichen Chemieindustrie, die viel Wasserstoff benötigt und ein großes Interesse daran hat, dafür nachhaltige Technologien und Prozesse zu nutzen. „Wir werden somit in Leuna nicht nur Elektrolyseure testen und weiterentwickeln, sondern uns auch den Fragestellungen der Power-to-X-Technologien widmen. Das erste Projekt mit einem Hochtemperatur-Elektrolyseur der 1 MW-Klasse in Kombination mit der Herstellung von grünem Methanol ist gerade gestartet“, so Dr.-Ing. Sylvia Schattauer, stellvertretende Leiterin des Fraunhofer IMWS und Koordinatorin der Aktivitäten in Leuna.

Die drei Hydrogen Labs der Megawatt-Klasse in Leuna, Görlitz und Bremerhaven verfügen über spezifische Alleinstellungsmerkmale: In Leuna ist die Pilotanlage direkt an die Pipeline der regionalen Chemieindustrie angeschlossen. In Görlitz (12,3 MW Anschlussleistung; geplante Inbetriebnahme: Ende 2022) liegt der Schwerpunkt auf der Erzeugung, Speicherung sowie Nutzung von Wasserstoff für mobile sowie stationäre Brennstoffzellen, insbesondere für die Mobilität und zur Versorgung von Quartieren und Industriestandorten. Dazu gehören vor allem die Evaluierung von Stacks und Systemen, Mikrostrukturanalytik und -diagnostik, Digitalisierung, Leistungselektronik sowie Zertifizierung. In Bremerhaven (zunächst 2 MW Anschlussleistung, erweiterbar auf 10 MW; Inbetriebnahme: Mitte 2022) ist die Besonderheit die Anbindung an eine MW-Windenergieanlage und an die virtuelle Nachbildung eines Stromversorgungsnetzes, um elektrische Eigenschaften von Elektrolyseuren zu untersuchen. Ergänzt werden die Labore durch ein Anwendungszentrum in Hamburg, wo an der Modellierung und Regelung dezentraler, lokaler Energiesysteme geforscht wird. An allen vier Standorten werden außerdem jeweils die Besonderheiten der regionalen Industrie aufgegriffen.


© IWR, 2021


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