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Fraunhofer ISE nimmt Wasserstoff-Einspeiseanlage in Betrieb

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»In einem System ohne fossile Energieträger muss die schwankende Stromerzeugung der Erneuerbaren ausgeglichen werden«, sagt Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.

Anlage, die Wasserstoff in das bestehende Gasnetz einspeist, unter Einhaltung der Gasnetz-Kennwerte/Grenzwerte.

Fraunhofer ISE

»Dafür werden unter anderen flexible Elektrolyseanlagen zur Herstellung von Wasserstoff immer wichtiger. Das bereits bestehende Erdgasnetz kann dabei als Langzeitspeicher genutzt werden.« Im Kontext seiner Forschungsarbeiten hat das Fraunhofer ISE eine Einspeiseanlage für Wasserstoff in das Gasnetz auf dem Gelände seines Standorts in der Auerstraße in Freiburg, Industriegebiet Nord, errichtet und in Betrieb genommen.

Unterstützt wurde das Institut dabei durch die Projektpartner badenova / bnNETZE und Hochschule Offenburg. Die Errichtung und der Betrieb in 2017 wurden im Rahmen des Projekts »Kommunaler Energieverbund Freiburg« mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg durch den beim Karlsruher Institut für Technologie KIT eingerichteten Projektträger finanziert.

Forschungsanlage für den Betrieb im Verteilnetz

Die Einspeiseanlage speist seit August 2017 Wasserstoff in eine Gasversorgungsleitung im kommunalen Verteilnetz ein. Gaskunden im Industriegebiet Nord und in Gundelfingen erhalten seitdem bis zu 2% Wasserstoff im Erdgas.

»Die gezielte Kopplung der Sektoren ermöglicht einen höheren Anteil an erneuerbaren Energien im System und stellt somit einen maßgeblichen Baustein einer nachhaltigen Energieversorgung der Zukunft dar. Als Energie- und Umweltdienstleister sammeln wir daher bereits heute erste Erfahrungen, um die Region in Ihren ökologischen Bemühung bestmöglich zu unterstützen«, so Richard Tuth vom Innovationsfonds und Umweltmanagement der badenova.

Im Rahmen des Projekts »Kommunaler Energieverbund Freiburg« wurden für diese Anlage außerdem komplexe Algorithmen für den Betrieb der Anlage entwickelt und erprobt. Diese Betriebsführungsalgorithmen basieren auf einer modellprädiktiven Regelung, d.h. sie optimieren den jeweiligen Tagesbetrieb mit Hilfe eines im Algorithmus integrierten vereinfachten Simulationsmodells.

Die Ziele der erprobten Algorithmen sind hierbei entweder eine maximale lokale Grünstromnutzung, ein möglichst günstiger Stromeinkauf am Day-Ahead-Markt der EEX-Strombörse oder eine Kombination aus beiden. Diese Betriebsarten wurden in einer Simulationsumgebung entwickelt, erprobt und schlussendlich auf die Realanlage übertragen.

Auch wenn durch das Fraunhofer ISE kein kommerzieller Betrieb vorgesehen ist, wird die Anlage hierdurch nach ökonomisch-ökologischen Gesichtspunkten betrieben und diese Betriebsführung im Realbetrieb validiert.

Die Anlage ist als Forschungsanlage für den Betrieb im Verteilnetz konzipiert und soll in dieser Funktion auch über das Projekt hinaus die Möglichkeit zur Erprobung verschiedener Betriebskonzepte sowie zur Entwicklung und Erprobung neuartiger Gasnetzkomponenten bieten.

Aktuell ist ein wirtschaftlicher Betrieb von Wasserstoff- Anlagen noch schwierig, da die gesetzlichen Regularien Wasserstoff derzeit im Vergleich zu anderen Technologien benachteiligen. Durch Anpassung der Regularien hin zu einem fairen Marktzugang kann diese Technologie aber wesentlich zur CO2-Minderung der Sektoren Wärme, Mobilität, Industrierohstoffe und Gas beitragen und so die Energiewende vorantreiben.

Weitere Informationen:

https://www.ise.fraunhofer.de/

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

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Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

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Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...