Forschungsprojekt HyNRGCube
Hy-Energy-Cube für gewerbliche und industrielle Anwendungen auf Basis einer Pkw-Brennstoffzelle
Mit grünem Wasserstoff steht für die Energieversorgung eine saubere, sektorenübergreifende und effiziente, jedoch nur begrenzt verfügbare Energiequelle bereit. Dadurch ergeben sich zentrale ökonomische und technologische Herausforderungen: Zum einen geht es bei der Rückverstromung darum, Lösungen mit hohen Wirkungsgraden einzusetzen. Zum anderen müssen Investitions‑ und Betriebskosten wirtschaftlich tragfähig sein. Mit Brennstoffzellensystemen konnten bislang zwar die Effizienzziele, jedoch noch nicht die erforderlichen Kostenziele erreicht werden – vor allem, weil die notwendige Serienfertigung in den geforderten Leistungsklassen fehlte. Das Forschungsprojekt HyNRGCube, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, setzt an diesem Punkt an, indem es ein bereits in der Automobilbranche erprobtes Brennstoffzellenmodul für gewerbliche und industrielle Anwendungen adaptiert, um gleichzeitig Wirkungsgrad, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit zu optimieren.
Forschungsprojekt HyNRGCube | |
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Laufzeit | Juli 2024 bis November 2027 |
Förderung durch | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie |
Projektbeteiligte | - Institut für Vernetzte Energiesysteme
- H2 POWERCELL GmbH
- DBI – GastechnoIogisches Institut gGmbH
- HS-Drives GmbH
assoziiert: - Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH
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Der Fokus des Projekts liegt auf der Entwicklung und Nutzung mobiler, stationärer und flexibler Brennstoffzellen-Energieversorgungssysteme (sogenannter Hy-Energy Cubes), die auf einem technisch ausgereiften Brennstoffzellensystem mit 80 kWel Leistung des Herstellers Honda basieren. Die Nutzung eines Moduls aus dem Verkehrssektor für andere Bereiche soll dabei Kosten und Entwicklungszeiten reduzieren. Die speziellen Anforderungen und die unterschiedlichen Randbedingungen der neuen Anwendungsfelder, beispielsweise hinsichtlich der Wasserstoffinfrastruktur, stellen dabei Herausforderungen dar, die in dem Projekt adressiert werden sollen. Ziel ist es, ein funktionsfähiges Hy‑Energy‑Cube‑System in mehreren Leistungsstufen zu demonstrieren, das sowohl Strom‑ als auch Wärmebedarf decken kann und damit neue Anwendungsfelder erschließt.
Das Institut für Vernetzte Energiesysteme übernimmt im Rahmen eines Teilvorhabens die Validierung des Systemmoduls und dessen modellbasierte Bewertung. Als erste und bislang einzige Forschungseinrichtung, die die Lkw‑Brennstoffzelle auf einem Teststand für stationäre Anwendungen evaluiert, liefert das Institut fundierte Messungen zur thermischen Komponente, die im Mobilitäts‑Kontext bislang vernachlässigt wurde. Durch die Modellierung von Effizienz‑ und Wärmebereitstellungsprofilen wird untersucht, inwiefern das Modul als netzunabhängige Notstrom‑ und Grundlastlösung zur Resilienz des zukünftigen, auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystems beiträgt. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Basis für eine wirtschaftliche Bewertung und den Technologietransfer aus dem Verkehrs‑ in den Energiesektor.
Eingesetzt werden könnten die Module nach erfolgreicher Bewertung zum Beispiel in Quartieren oder Industrieanlagen sowie in sicherheitsrelevanten Einrichtungen und öffentlichen Gebäuden wie Krankenhäusern. Hier könnten sie – ergänzend zum Netzbezug – energieeffizient einen Teil der Grundlast bereitstellen sowie im Falle großflächiger Störungen netzunabhängig Leistung bereitstellen.
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