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Energieversorgung Forscher wollen autarke Energieerzeugung mit grünem Wasserstoff ermöglichen

Quelle: Fraunhofer IEE 1 min Lesedauer

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Wasserstoff spielt zur langfristigen Speicherung erneuerbarer Energien eine entscheidende Rolle in der erfolgreichen Umsetzung der Energiewende. Bisher fehlen jedoch die nachhaltigen und bezahlbaren Lösungen.

Im Projekt „Modulare, regenerative und autarke Energieversorgung mit H2-Technik" wird an einer nachhaltigen und bezahlbaren Lösung zur Energieversorgung auf Basis von grünem Wasserstoff geforscht. (Bild: narawit - stock.adobe.com)
Im Projekt „Modulare, regenerative und autarke Energieversorgung mit H2-Technik" wird an einer nachhaltigen und bezahlbaren Lösung zur Energieversorgung auf Basis von grünem Wasserstoff geforscht.
(Bild: narawit - stock.adobe.com)

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) hat mit mehreren Partnern ein Projekt gestartet, um Technologien für die autarke Energieerzeugung und -speicherung mittels grünem Wasserstoff zu entwickeln. Laut einer Mitteilung läuft das Projekt bis September 2026.

Konkret sollen mehrere Maßnahmen im Rahmen des Projekt umgesetzt werden. Durch die direkte DC-Kopplung verschiedener Energieerzeuger und -speicher, wie PV-Anlagen, Batterien und Brennstoffzellen, soll etwa die Effizienz und Leistungsdichte des Gesamtsystems erhöht werden. Im Vergleich zu konventionellen Lösungen, bei denen der Energieaustausch über Wechselspannung erfolgt, könnten dadurch auch Kosten gesenkt werden. Hierfür soll im Rahmen des Projekts ein DCDC-Wandler auf Basis moderner Galliumnitrid-Leistungshalbleiter mit einer Schalfrequenz von bis zu 2 MHz entwickelt werden.

Außerdem soll eine neuartige Metallhydrid-basierte Wasserstoff-Speicher-Einheit entwickelt werden, in dem die Speicherkapazität erhöht und die Kosten gesenkt werden. Der Metallhydrid-basierte H2 Speicher kann durch höhere Betriebstemperaturen effektiver entladen werden. Für das optimale Zusammenspiel mit der Metallhydrid-basierten H2-Speicher-Einheit entwickelt ein weiterer Partner eine neue Generation von Brennstoffzellen. Die thermischen Verluste aus der Brennstoffzelle werden hier, im Gegensatz zu konventionellen Systemen, genutzt, um den Wasserstoff aus dem Metallhydrid des H2-Speichers zu lösen.

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE konzipiert im Rahmen des Projekts den Demonstrator eines DC/DC-Wandlers mit einer Schaltfrequenz von bis zu 2 MHz, welcher als Schnittstelle zur Anbindung von Brennstoffzelle und Elektrolyseur an das autarke Energieversorgungsystem dient.

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