Hochflexible Speicherkraftwerke auf Wasserstoff-Basis

Im Rahmen des Projekts wird eine Machbarkeitsstudie zur Potenzialanalyse wasserstoffbasierter Kleinkraftwerke durchgeführt. Das Projekt DIPAHS widmet sich der systematischen Aufbereitung von Messdaten und der Entwicklung digitaler mathematischer Modelle, die wasserstoffbasierte Kleinkraftwerke präzise beschreiben. Ziel dieser Datenaufbereitung und Modellbildung ist es, das Systemverständnis zu vertiefen und Optimierungspotenziale für den Einsatz hochflexibler Speicherkraftwerke auf Wasserstoffbasis zu identifizieren.

Die zentrale Problemstellung besteht darin, dass wasserstoffbasierte Kleinkraftwerke derzeit ausschließlich als Forschungskraftwerke im Energienetz existieren. Es gibt zahlreiche offene Fragen, insbesondere zur Bestimmung der optimalen Speichergrößen für Batteriespeicher, Wasserstoffspeicher, Brennstoffzellen und Elektrolyseeinheiten.

Angesichts des fortschreitenden Ausbaus regenerativer Energien ist es von entscheidender Bedeutung, den Eigenverbrauch und die Eigenenergiespeicherung in Unternehmen zu maximieren und gleichzeitig die Belastung der Elektroenergienetze zu reduzieren. Das Projekt leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende, da die Herausforderungen im Bereich der Energiespeicherung derzeit vorwiegend dezentral gelöst werden müssen. Ein herausragendes Merkmal dieses Vorhabens ist die umfassende Vermessung des Gesamtsystems.

Die Hochschule Fulda, Team Erneuerbare Energien und Elektromobilität, forscht im Bereich der Energiewende und Energiespeichertechnik. Die im Vorhaben gewonnenen Daten dienen als Basis für die Systemmodellierung und einen geplanten Forschungsantrag zu Kleinkraftwerken. Zielgruppe sind Unternehmen, Mittelstand und Produktionsbetriebe, die ihre Energieversorgung mit regenerativen Quellen ausbauen und Wasserstoff als Energieträger nutzen möchten. Ziel ist die Verbesserung des Systemverständnisses und die Identifikation von Optimierungspotenzialen für hochflexible Wasserstoff-Speicherkraftwerke. Eine Innovation liegt in der Verknüpfung von Elektro- und Wärmeenergieflüssen, um Verlustwärme effizient zu nutzen. Die Daten ermöglichen eine Potenzialanalyse, die Unternehmen hilft, ihre Energieversorgung zu optimieren, Ressourcen effizient einzusetzen und einen Beitrag zur Energiewende und nachhaltigen Wirtschaft zu leisten.

Die Grundlage für das Projekt war die Idee, Batteriespeicher (Kurzzeitspeicher) und Wasserstoffspeicher (Langzeitspeicher) zu kombinieren und die dabei entstehenden thermischen Verluste für die thermische Konditionierung, beispielsweise zur Beheizung von Gebäuden, zu nutzen.

Der assoziierte Partner Flexible Fertigungstechnik GmbH & Co. KG (FFT) unterstützt das Projekt über die gesamte Laufzeit der Machbarkeitsstudie, indem er reale Messwerte aus seinem Unternehmen bereitstellt. Diese Lastverläufe ermöglichen einen praxisnahen Vergleich und eine Validierung der entwickelten Modelle, die bei Bedarf entsprechend angepasst werden können.

Die bereitgestellten Messdaten werden genutzt, um die optimale Dimensionierung eines potenziellen Multienergiespeichersystems zu ermitteln und die zu erwartenden Einsparpotenziale zu quantifizieren.