HYINPORT

Integration eines Wasserstoffspeichers, inklusive Nutzung verfügbarer Abwärme zur Ein- und Auslagerung des Wasserstoffs

Hintergrund

Wasserstofftanks werden schon heute als Zukunftstechnologie für massenhafte Speicherung und Pufferung von nachhaltig erzeugter Energie gesehen. Verschiedene Umsetzungsformen ermöglichen bereits die Speicherung von Wasserstoff. Metallhydridspeicher werden schon heute in verschiedenen Formen zur autarken Energieversorgung installiert. Der Fokus liegt bisher auf Insellösungen z.B. in Naturreservats oder z.B. als Backupsystem (im Ersatz von Dieselgeneratoren).

Der Einsatz von allg. Wasserstoff- oder spez. Metallhydridspeichern in Form von Großspeichern erfolgt bisher nur selten. Kritische Infrastrukturen wie z.B. Häfen, Bahnanlagen, Krankenhäuser, Kraftwerke benötigen jedoch genau solche großen Energiespeichermöglichkeiten, um konstant mit grüner Energie versorgt zu werden.

Gesetzliche Regelungen definieren klar die zulässigen Speichermengen von Wasserstoff in den jeweiligen Bereichen. Die Vorgaben stützen sich hierbei auf die bisher bekannten technologischen Lösungen zur Speicherung von reinem Wasserstoff unter Hochdruck (~700-1.000 bar) oder verflüssigt bei Tieftemperaturen (< -200°C). Entsprechend dem Gefahrenpotenzial solcher Anlagen hinsichtlich Explosion und Brand sind die Vorschriften zurecht streng ausgeführt und verbieten bzw. limitieren Wasserstoffspeichermengen in kritischen Zonen oder Wohngebieten.

Projekt

Es soll aufgezeigt werden, dass sich Metallhydridspeicher optimal eignen für den Einsatz als großtechnische Lager in kritischer Infrastruktur. Die Bewertung erfolgt anhand technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und systemischer Kriterien. Besonders wichtig ist dabei auch, dass die eingesetzte Lösung nachhaltig und über mehrere Jahrzehnte effizient und zuverlässig verfügbar als Energiespeicher ist. Ein weiterer wesentlicher Aspekt, der untersucht werden soll, ist die systemische Einbindung der Technologie als eine Komponente in einem neuen Gesamtsystem zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff in einem Areal im Duisburger Hafen. Die Ermittlung wesentlicher Synergiepotenziale mit umliegenden Akteuren, sowie die zeitaufgelöste Distribution von Wasserstoff in einem neuen Gesamtsystem stellen neue wissenschaftliche Herausforderungen dar.

Ziele

Anhand technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und systemischer Kriterien soll aufgezeigt werden, dass sich Metallhydridspeicher optimal eignen für den Einsatz als großtechnische Lager in kritischer Infrastruktur.

Zum Einsatz von Großenergiespeichern in kritischen Zonen oder Wohngebieten werden die speziellen Anforderungen an die Sicherheit analysiert und die technisch-rechtlichen Voraussetzungen zur Lagerung von Wasserstoff in Metallhydridspeichern geprüft.

In einem Folgeprojekt sollen die Ergebnisse in einer Demo-Anlage eines Metallhydrid-Wasserstoffspeichers am Duisburger Hafen umgesetzt und weiter untersucht werden.

Partner und
Zuständigkeitsbereiche

GKN Hydrogen, Bonn:

GKN Hydrogen bringt Expertise zu Metallhydrid-Wasserstoffspeichern in das Vorhaben ein, liefert technologische Daten und unterstützt die weiteren Aufgaben mittels intensiven Austausch.

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Oberhausen:

Fraunhofer UMSICHT bringt Kompetenz im Bereich der sicherheitstechnischen und rechtlichen Bewertung sowie in der systemischen, multikriteriellen Bewertung in das Vorhaben ein. Als Projektpartner im Projekt >>enerPort II<< ist Fraunhofer UMSICHT darüber hinaus direkt an der Entwicklung des Microgrids am Duisburg Gateway Terminal beteiligt und kann diese Kompetenzen mit der Konzeptentwicklung der Integration eines Metallhydridspeichers in dieses Microgrid unterstützen

duisport, Duisburg:

Die Duisburger Hafen AG als assoziierter Partner bringt Kompetenzen für den konkreten Anwendungsbereich des Hafenareals ein. Dies umfasst Informationen zu den technisch, logistischen Abläufen am Terminal sowie die Vermittlung zwischen Betreibern von energetischen Anlagen und Verbrauchern am Standort.