Forschungsprojekt Power to Flex

Flexible Energieversorgung durch Energiespeicherung

Forschungsprojekt Power to Flex
Credit:

Europäische Union

Gehen Angebot und Nachfrage bei erneuerbar erzeugtem Strom auseinander, lässt sich dies über das gesamte Netz ausgleichen – oder am besten dezentral in Haushalten und Betrieben. Das Projekt Power to Flex entwickelte innovative Pilotprojekte für Speichermethoden im kleinen Maßstab.

Forschungsprojekt Power to Flex

 

Laufzeit

April 2017 bis Oktober 2019

Förderung durch

INTERREG V A Deutschland-Nederland

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Provincie Groningen
  • Provincie Drenthe
  • Hanze Hogeschool
  • Hochschule Emden/Leer
  • Oldenburger Energie Cluster OLEC e.V.
  • Stadtwerke Emden
  • 3N Dienstleistungen GmbH
  • Jaske & Wolf Verfahrenstechnik GmbH
  • INTIS
  • PLANET - Planungsgruppe Energie und Technik GbR
  • Nordwest Gruppe
  • Oosterhof Holman
  • Bioclear B.V.
  • Cedel
  • Holthausen Groep
  • Energy Company
  • Adverio Engineering

Damit Haushalte und kleine Betriebe selbst erzeugte Energie jederzeit als Strom, Wärme oder Kraftstoff nutzen können, braucht es flexible Speichermethoden. Mit Versuchsanlagen wurde im Projekt Power to Flex aufgezeigt, wie man energetisch autark wird.

Das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme war an zwei Teilprojekten beteiligt: An der Entwicklung einer kleinen Wasserstofftankstelle und an der Optimierung eines Elektrolyseurs. Bei beiden Pilotprojekten wurde überschüssiger Strom in Wasserstoff umgewandelt. Gegenüber einem Akku hat diese chemische Speicherung einen entscheidenden Vorteil: Die Energie steht langfristig bereit und gleicht die saisonal schwankende Erzeugung aus. Solarstrom wird so im Winter nutzbar und Windenergie aus dem dunklen Halbjahr auch im Sommer.

Forschungsprojekt Power to Flex
Wenn Wasserstoff für den Antrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen genutzt werden soll, muss seine Qualität besonders hohe Standards erfüllen. Für das Power to Flex-Projekt entwickelt das Institut für Vernetzte Energiesysteme deshalb ein „Betankungsprüfmodul“, mit dem sich kleinste Verunreinigungen und Feuchtigkeit im Kraftstoff aufspüren lassen.
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Treibt Wasserstoff Brennstoffzellenfahrzeuge an, sind Verunreinigungen und Feuchte im Gas nur begrenzt tolerabel. Ansonsten leiden die Katalysatoren der Brennstoffzelle. Um deren Leistungsfähigkeit sowie eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, muss der vor Ort erzeugte Treibstoff auf Reinheit überprüft werden. Dazu entwickelte das Institut ein „Betankungsprüfmodul“, das 50 Liter komprimierten Wasserstoff fasst und einem Druck von 700 bar standhält. So lassen sich in der Erprobungsphase an der Tankstelle Gasproben nehmen und zur Analyse ins Labor bringen.

Im Teilprojekt zu Speichermethoden in Haushalten untersuchte das Institut einen Elektrolyseur zur Wasserstofferzeugung. Dessen Leistung und Lebensdauer wird wesentlich von der Art des Betriebs beeinflusst. Um eine optimale Betriebsweise zu bestimmen, erfolgte die Elektrolyse an eigens entwickelten Testständen entsprechend den Erzeugungs- und Lastprofilen eines Haushalts. Ein ganzes Jahr kann dabei im Zeitraffer innerhalb weniger Wochen im Labor reproduzierbar nachgebildet werden. Das Ziel: Möglichst viel Wasserstoff zu gewinnen und die Lebensdauer der Zellen und Membranen des Elektrolyseurs zu verlängern.

Abteilungen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt Power to Flex:

Abteilung

Stadt- und Gebäudetechnologien

Die Abteilung Stadt- und Gebäudetechnologien arbeitet an der Entwicklung und Kopplung innovativer systemrelevanter Einzeltechnologien und Komponenten im Energiesystem, insbesondere mit Fokus auf die Sektorenkopplung in Gebäuden.

Forschungsgruppe

Sektorenkopplung – Mobilität

Die Gruppe Sektorenkopplung Mobilität erforscht, wie die Schnittstellen zwischen Fahrzeugen, Strom- und Wärmenetzen beschaffen sein müssen, um das Potenzial der in Fahrzeugen gespeicherten Energie systemdienlich ausschöpfen zu können.

Handlungsfeld

Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage

Die Gleichzeitigkeit von Stromerzeugung und -verbrauch ist die Basis für ein stabiles Energiesystem. Weil die dominierenden erneuerbaren Energien im Stromsystem jedoch stark wetterabhängig – und damit nicht zeitunabhängig verfügbar – sind, müssen wir gänzlich neue Konzepte der Systemregelung entwickeln, um Bedarf und Verfügbarkeit in Einklang zu bringen.

Kontakt

Sektorenkopplung – Mobilität

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme