Energieträger der Zukunft

Ga­le­rie: Was­ser­stoff-For­schung im DLR

Reaktor zur thermischen Wasserstofferzeugung

Re­ak­tor zur ther­mi­schen Was­ser­stof­fer­zeu­gung

Montag, 17. August 2020 Der so­lar­ther­mi­sche Re­ak­tor nutzt die Ener­gie von Son­nen­strah­lung, um Was­ser­stoff zu er­zeu­gen. Er steht im Hoch­leis­tungs­strah­ler Syn­light des DLR Jü­lich.


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Bild 1/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Hochtemperaturprüfstand

Hochtem­pe­ra­tur­prüf­stand

Dienstag, 22. März 2022 Im DLR-In­sti­tut für Tech­ni­sche Ther­mo­dy­na­mik steht der Hochtem­pe­ra­tur­prüf­stand für Brenn­stoff­zel­len zur Pro­duk­ti­on von Strom aus Was­ser­stoff bzw. zur Her­stel­lung von Was­ser­stoff aus Was­ser­dampf mit­tels Elek­tro­ly­se­zel­len. Der Prüf­stand ver­fügt über vier Prüf­po­si­tio­nen, in de­nen das Gas un­ab­hän­gig durch die Ke­ra­mi­k­roh­re zu­ge­führt wird. Beim Elek­tro­ly­se­be­trieb (SOEC) wird Dampf zu­ge­führt mit dem Ziel, Was­ser­stoff zu er­zeu­gen. Für den Brenn­stoff­zel­len­be­trieb wird Was­ser­stoff zur Stromer­zeu­gung zu­ge­führt. Der trans­pa­ren­te Be­reich zeigt die Tes­t­an­ord­nung mit den Zel­len und der In­stru­men­tie­rung im zy­lin­dri­schen Ofen, so­wie die vier elek­tro­ni­schen Las­ten im blau­en Schalt­schrank (ei­ne pro Zel­le), die den Strom aus den Zel­len zie­hen (Brenn­stoff­zel­len­be­trieb) oder den Strom lie­fern (Was­se­r­elek­tro­ly­se­be­trieb).


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Bild 2/17, Credit: Hochtemperaturprüfstand
Montage von Festoxidzellen

Mon­ta­ge von Fe­stoxid­zel­len

Dienstag, 22. März 2022 Ein­bau von Test-Fe­stoxid­zel­len (5 x 5 cm) in ke­ra­mi­sche Ver­suchs­trä­ger für Was­se­r­elek­tro­ly­se- und Brenn­stoff­zel­len­be­trieb im Hochtem­pe­ra­tur­prüf­stand am DLR-In­sti­tut für Tech­ni­sche Ther­mo­dy­na­mik. 


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Bild 3/17, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten
Solarabsorber

So­la­rab­sor­ber

Donnerstag, 5. September 2019 Im Pro­jekt SOL2HY2 wur­den al­le Schlüs­sel­kom­po­nen­ten des HyS-Pro­zes­ses (so­la­re Schwe­fel­säu­re-Spal­tung, Schwe­fel­di­oxid de­po­la­ri­sier­te Elek­tro­ly­se, Gast­ren­nung, Wär­me­spei­che­rung) ent­wi­ckelt und in re­le­van­tem Maß­stab de­mons­triert. Hier­zu ent­wi­ckelt das DLR ei­ne Pi­lot­an­la­ge zur so­la­ren Spal­tung von Schwe­fel­säu­re in der Grö­ßen­ord­nung von 100 kW für den Be­trieb auf dem So­lar­turm in Jü­lich.


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Bild 4/17, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten
An­la­ge zur Was­ser­stoff­ver­sor­gung im DLR Köln

An­la­ge zur Was­ser­stoff­ver­sor­gung im DLR Köln

Montag, 12. April 2021 Das In­sti­tut für An­triebs­tech­nik nutzt die­se An­la­ge, um neue, spar­sa­me und leis­tungs­star­ke Ga­stur­bi­nen für Luft­fahrt und Ener­gie­tech­nik zu ent­wi­ckeln und zu tes­ten.


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Bild 5/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Vision einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaft

Vi­si­on ei­ner zu­künf­ti­gen Was­ser­stoff­wirt­schaft

Montag, 20. Dezember 2021 Je mehr Flug­zeu­ge mit Was­ser­stoff be­trie­ben wer­den, de­sto grö­ßer wird auch die be­nö­tig­te Men­ge. Die An­pas­sung der In­fra­struk­tur von Flug­hä­fen ist er­for­der­lich. Bei stei­gen­dem Be­darf an Was­ser­stoff wird der Aus­bau ei­nes ent­spre­chen­den Ver­sor­gungs­net­zes nö­tig sein.


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Bild 6/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Wasserstoff-Brennstoffzelle im Labor des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik

Was­ser­stoff-Brenn­stoff­zel­le im La­bor des DLR-In­sti­tuts für Tech­ni­sche Ther­mo­dy­na­mik

Mittwoch, 29. April 2020 Mit Hil­fe von Si­mu­la­ti­ons­mo­del­len wird das Zu­sam­men­spiel hy­bri­der Ener­gie­kon­zep­te in grö­ße­ren Leis­tungs­klas­sen von Flug­zeu­gen kon­ti­nu­ier­lich ver­bes­sert.


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Bild 7/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Wasserstoff-Elektrolyse

Was­ser­stoff-Elek­tro­ly­se

Mittwoch, 30. September 2020 Ne­ben so­lar­ther­mi­schen Ver­fah­ren spielt die Elek­tro­ly­se ei­ne wich­ti­ge Rol­le bei der Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on. Das DLR ent­wi­ckelt Ma­te­ria­li­en und Ver­fah­ren für be­son­ders ef­fi­zi­en­te Elek­tro­ly­se­sys­te­me und un­ter­sucht, wie sich de­ren Her­stel­lung au­to­ma­ti­sie­ren lässt.


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Bild 8/17, Credit: DLR/ThomasErnsting.
Partikelreceiver auf der Forschungsebene des Solarturms im Versuchsbetrieb

Par­ti­kel­re­cei­ver auf der For­schungs­ebe­ne des So­lar­turms im Ver­suchs­be­trieb

Dienstag, 19. März 2019 Mit dem So­lar­turm Jü­lich be­treibt das DLR-In­sti­tut für So­lar­for­schung und so­la­re Kraft­werks­tech­nik das ein­zi­ge so­lar­ther­mi­sche Turm­kraft­werk in Deutsch­land. Hier tes­ten und ent­wi­ckeln So­lar­for­scher ge­mein­sam mit In­dus­trie­un­ter­neh­men Kom­po­nen­ten und Sys­te­me für kom­mer­zi­el­le so­lar­ther­mi­sche Kraft­wer­ke.


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Bild 9/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Plasmagespritzte Elektroden für eine effizientere Wasser-Elektrolyse

Plas­ma­ge­spritz­te Elek­tro­den für ei­ne ef­fi­zi­en­te­re Was­ser-Elek­tro­ly­se

Montag, 11. Mai 2020 Ein Plas­ma­strahl schmilzt das me­tal­li­sche Elek­tro­den­ma­te­ri­al auf und sprüht es wie beim La­ckie­ren auf ein Sub­strat. Da­durch bil­det sich ei­ne po­rö­se, elek­trisch lei­ten­de Schicht auf des­sen Ober­flä­che.


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Bild 10/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Mobilität mit Wasserstoff

Mo­bi­li­tät mit Was­ser­stoff

Mittwoch, 26. Juni 2019 Das DLR-In­sti­tut für ver­netz­te Ener­gie­sys­te­me in Ol­den­burg ist be­reits seit zwei Jah­ren ein Was­ser­stof­f­au­to als Dienst- und For­schungs­fahr­zeug im Ein­satz. Der Hyun­dai ix35 Fuel Cell bringt 100 Ki­lo­watt Leis­tung auf die Stra­ße – und das na­he­zu ge­räusch­los und oh­ne schäd­li­che Emis­sio­nen.      


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Bild 11/17, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten
Optische Messtechnologie

Op­ti­sche Mess­tech­no­lo­gie

Montag, 21. Dezember 2020 Op­ti­sche Mess­tech­no­lo­gie zur Dia­gno­se von Was­ser­stoff­flam­men un­ter ho­hem Druck bis 40 bar.


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Bild 12/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Kryo-Labor: Untersuchungen an Tankmodellen

Kryo-La­bor: Un­ter­su­chun­gen an Tank­mo­del­len

Freitag, 4. September 2020 Im Kryo-La­bor des DLR-In­sti­tuts für Raum­fahrt­sys­te­me kön­nen Ex­pe­ri­men­te mit tief­kal­ten flüs­si­gen Ga­sen bis hin zum flüs­si­gen Was­ser­stoff bei Mi­nus 253 Grad Cel­si­us durch­ge­führt wer­den.


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Bild 13/17, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten
Laboraufbau der Kavernenbedingungen: Hochdrucktestreaktor (rechts) mit Temperiereinheit (links) zur Nachbildung von Druck, Temperatur und Wasserstoffatmosphäre

La­borauf­bau der Ka­ver­nen­be­din­gun­gen: Hoch­druck­te­st­re­ak­tor (rechts) mit Tem­pe­rier­ein­heit (links) zur Nach­bil­dung von Druck, Tem­pe­ra­tur und Was­ser­stof­fat­mo­sphä­re

Donnerstag, 17. Dezember 2020 Mit dem La­borauf­bau las­sen sich die in der Ka­ver­ne ein­ge­setz­ten Ma­te­ria­li­en un­ter­su­chen, bei­spiels­wei­se Me­tal­le oder Dich­tungs­stof­fe.
Spu­ren­gas­ana­ly­tik er­mit­telt, ob der Was­ser­stoff auch nach der Spei­che­rung noch den ho­hen Qua­li­täts­an­for­de­run­gen für Brenn­stoff­zel­len-Mo­bi­li­tät ent­spricht.




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Bild 14/17, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Lasermesstechnik im Laboreinsatz

La­ser­mess­tech­nik im La­bor­ein­satz

Dienstag, 1. März 2016 Mit Hil­fe von La­sern be­stim­men die DLR-For­sche­rin­nen und -For­scher die Tem­pe­ra­tur der Brenn­kam­mer von Was­ser­stoff-Ga­stur­bi­nen. Be­ste­hen­de La­ser­mess­tech­nik wird im Pro­jekt-HY­BURN für den Ein­satz in ei­nem Hoch­druck­prüf­stand wei­ter­ent­wi­ckelt. Dies er­mög­licht un­ter mög­lichst rea­li­täts­na­hen Be­din­gun­gen sehr schnel­le und ef­fi­zi­en­te Mes­sun­gen.


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Bild 15/17, Credit: Christoph Arndt
Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb

Was­ser­stoff-Brenn­stoff­zel­len-An­trieb

Mittwoch, 28. September 2016 Das For­schungs­flug­zeug Hy4 wird mit Was­ser­stoff an­ge­trie­ben, der in ei­ner Brenn­stoff­zel­le in Strom um­ge­wan­delt wird. Der Elek­tro­mo­tor der Hy4 hat ei­ne Leis­tung von 80 Ki­lo­watt.


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Bild 16/17, Credit: DLR (CC-BY 3.0).
Wasserstoffherstellung mit konzentrierten Sonnenstrahlen

Was­ser­stoff­her­stel­lung mit kon­zen­trier­ten Son­nen­strah­len

Mittwoch, 29. November 2017 DLR-For­schen­de und Part­ner tes­ten und ent­wi­ckeln auf der Pla­ta­for­ma So­lar de Al­mería Ver­fah­ren zur Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on mit Son­nen­ener­gie.


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Bild 17/17, Credit: DLR/Ernsting.

Die Bildergalerie zeigt spannende Einblicke in die Wasserstoff-Forschung im DLR. Aktuell beschäftigen sich 22 DLR-Institute interdisziplinär mit der Wasserstoff-Forschung und sie bildet somit im DLR eine Querschnittdisziplin in den Forschungsbereichen Energie, Verkehr, Luftfahrt, Raumfahrt und Sicherheit. Das DLR ist in allen Bereichen der Wasserstoff-Forschung aktiv – von der Herstellung bis zur Nutzung. Mit der Erfahrung aus mehreren Jahrzehnten arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, Wasserstoff gemäß dem Bedarf von Gesellschaft und Wirtschaft umfassend nutzbar zu machen.

 

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