2022 Kleinprojekt

H2StorFa – Dezentrale Nutzung von Wasserstoff als Energiespeicher an Fabrikstandorten

Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und des Klimawandels wird die Eigenversorgung von Fabrikstandorten durch regenerative Energieträger zunehmend relevant.

Simulationsmodell für Nutzungspfad Wasserstoff als Energiespeicher aus TopEnergy® (Quelle: Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV)

Zum Ausgleich der fluktuierenden Energieerzeugung von regenerativen Energiequellen bietet sich bspw. neben Batteriespeichern Wasserstoff als Speichermedium an. Durch die Vielfalt potenzieller Nutzungsmöglichkeiten und Technologien sowie der standortspezifischen Randbedingungen ist die Planung derartiger Konzepte sehr komplex und die Abschätzung des Nutzens mit einem hohen Aufwand verbunden.

Daher wurde in H2StorFa nach einer Analyse möglicher Nutzungspfade von Wasserstoff eine Methode zur Auslegung standortspezifischer Energie- und Medienversorgungskonzepte mit Wasserstofftechnologien entwickelt. Aufbauend auf den Ergebnissen erfolgte eine ökonomische und ökologische Bewertung. Betrachtet wurden die Nutzungspfade Wasserstoff als Energiespeicher mit Rückverstromung, Wasserstoffmobilität und Wasserstoffdirektnutzung.

Im Nutzungspfad Wasserstoff als Energiespeicher wurden Stromgestehungskosten von derzeit 43 und 79 ct/kWh ermittelt. Die Wasserstoffmobilität ist mit Kraftstoffkosten von 12 ct/km in bestimmten Anwendungsfällen bereits wirtschaftlich. Auch die Wasserstoffdirektnutzung mit Gestehungskosten von 6,3 €/kg ist wirtschaftlich attraktiv. Ein ökologischer Vorteil ergibt sich v. a. bei der Wasserstoffdirektnutzung (i. V. zu grauem Wasserstoff) und Wasserstoffmobilität (i. V. zu dieselbetriebenen Fahrzeugen).

Die Methode wurde in ein Auslegungstool überführt, so dass neben den Ergebnissen auch eine Umgebung zur Grobauslegung von Energieversorgungskonzepten zur Verfügung steht. Hierdurch ist eine erste Entscheidungsgrundlage zur Integration von Wasserstoff in Energieversorgungskonzepte für Fabrikstandorte gegeben.

Projektfinder
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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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Projektleitung
Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV
Abteilung Flexible Produktionsautomatisierung
Projektpartner
Bayernwerk Natur GmbH
Fronius International GmbH
KESSEL AG
Müller Produktions GmbH
Ostermeier H2ydrogen Solutions GmbH
Proton Motor Fuel Cell GmbH