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Niedrigtemperatur Elektrolyse-Systeme

 

 Teamfoto Niedertemperatur Elektrolyse-System Gruppe
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 Testsystem für Alkalische Wasserelektrolyse-Stacks – „ARTEMIS“
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Die NTE-Gruppe der ESI-Abteilung forscht auf dem Gebiet der Niedertemperatur-Elektrolyseure mit einem Schwerpunkt auf der Intensivierung des alkalischen Elektrolyseursystems (AEL). Aus erneuerbarem Strom hergestellter Wasserstoff ersetzt fossile Brennstoffe und senkt die CO2-Emissionen in allen Sektoren, auch im Schwerlastverkehr und in der Luftfahrt, erheblich. Die alkalische Wasserelektrolyse ist eine Schlüsseltechnologie für die großtechnische Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien. Die Implementierung von alkalischen Elektrolyseuren mit intermittierender erneuerbarer Energie, die Intensivierung des Elektrolyseurs durch Systemoptimierung und die Erweiterung der AEL-Fähigkeiten für den Betrieb unter hohem Druck sind einige der Hauptziele der Forschung. Diese Aspekte werden durch ein detailliertes Verständnis des AEL-Reaktors und der Systemkomponenten sowie der Prozesse aus der Sicht des Gesamtsystems untersucht. Das Design des Prozesssystems, der Betrieb des Systems und die Prozesskontrolle sind wichtige Aspekte für das Verständnis und die Verbesserung der Elektrolyseursysteme. Wir verwenden in unseren Studien eine Kombination aus experimentellen und numerischen Ansätzen, um die Leistung und den Betriebsbereich alkalischer Elektrolyseure zu optimieren und zu verbessern.

Zu unseren Forschungsthemen gehören:

  • Untersuchung sowohl druckloser als auch druckbeaufschlagter alkalischer Elektrolyseure
  • Untersuchung von alkalischen Elektrolyseuren bei intermittierenden Leistungen
  • Identifizierung kritischer Systembedingungen durch Prüfstandsexperimente und simulationsbasierte Analysen
  • Identifizierung verbesserter System- und Teilsystemarchitekturen, einschließlich der Balance of Plant (BoP) Komponenten
  • Untersuchungen des AEL-Reaktors und der Systemkomponenten
  • Experimente zum Systembetrieb, zur Integration, zum Reaktorverhalten und zum De-Risking
  • Integration der wichtigsten AEL-Systemkomponenten
  • Hybridisierung mehrerer Elektrolyseur-Typen und Hilfsaggregate (AEL, PEM, SOC, Batterien, etc.)

Wichtigste Testmöglichkeiten und Infrastruktur:

  • "Artemis" Zweikanal-Kurzstapelprüfstand für 2 Stapel bis zu 2 kW
  • Dymola Modeling Framework für instationäre Simulation ist in der Entwicklung

Wichtige Projekte:

  • HERA
  • NEXTAEC
  • BW-Elektrolyse
  • H2-GIGA-Dgrad EL3

 

Ihr Kontakt
Dr. Fatemeh Sanaz Razmjooei
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Technische Thermodynamik
, Energiesystemintegration
Stuttgart

Tel.: +49 711 6862-8176

Fax: +49 711 6862 747

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