Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasserstoff-Speicher als Wegbereiter für die Energiewende

08.10.2015

Jülicher Forscher stellen auf Brennstoffzellen-Konferenz f-cell vom 12. – 14. Oktober in Stuttgart aktuelle Entwicklungen vor (Stand 2C12)

Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien ist es nicht getan. Wind- und Sonnenstrom sind starken Schwankungen unterworfen. Der Umbau des Energiesystems ist daher nur mit geeigneten Speichertechnologien denkbar.


PEM-Elektrolyse-Stack

Copyright: Forschungszentrum Jülich


Energiesystem der Zukunft mit Wasserstoff als Energiespeicher

Copyright: Forschungszentrum Jülich

Wasserstoff ist hierfür in besonderer Weise geeignet. Er besitzt eine hohe Energiedichte, lässt sich gut lagern und durch Brennstoffzellen effizient rückverstromen. Jülicher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler präsentieren auf der f-cell aktuelle Lösungen zur Energiespeicherung mit Wasserstoff, unter anderem neuartige Elektrolyseure, die es ermöglichen, den Energieträger mithilfe von überschüssiger regenerativer Energie herzustellen.

Flexible Elektrolyseure nutzen "grünen" Strom

Die Gewinnung von Wasserstoff mit elektrischem Strom – die Aufspaltung von Wasser durch Elektrolyse – ist seit beinahe 200 Jahren bekannt. Doch klassische alkalische Elektrolyseure sind für einen relativ konstanten Lastbereich ausgelegt. Strom- und Windkraft fluktuieren dagegen stark.

Die Netze können den erzeugten Strom in Spitzenzeiten nicht immer aufnehmen. Um die überschüssige Energie zu verwerten, bieten sich spezielle Elektrolyseure an, die schnell reagieren und über einen großen Lastbereich effizient arbeiten.

Jülicher Wissenschaftler erforschen dazu einen neuen Typ, auch als PEM-Elektrolyseur bezeichnet, mit einer sogenannten protonenleitenden Membran, der durch seinen einfachen Aufbau besticht. Im Labormaßstab konnten sie den Edelmetallgehalt, einer der wichtigsten Kostenfaktoren, bereits auf einen Bruchteil der üblichen Menge senken.

Aktuell arbeiten sie nun daran, ihren Ansatz auf ein Testsystem mit einer Leistung von über 100 kW auszuweiten, mit dem Untersuchungen und Bewertungen in einem energiewirtschaftlich relevanten Rahmen möglich sind.

Brennstoffzellen elektrifizieren Diesel-Trucks

Brennstoffzellen zielen eigentlich auf die Umwandlung von Wasserstoff ab. Doch auch LKWs, die mit Diesel betrieben werden, könnten davon profitieren. Jülicher Wissenschaftler arbeiten an neuen Brennstoffzellen-Systemen für die Stromerzeugung an Bord der Fahrzeuge.

Dies bringt insbesondere in den Standpausen Vorteile mit sich, in denen sich die Elektrizitätsversorgung, beispielsweise für die Kühlung, auch ohne laufenden Motor sicherstellen lässt. Auch andere Anwendungen sind denkbar, etwa die umweltfreundliche Versorgung von Flugzeugen während des Beladens am Flughafen.

Ein 5-kW-Testsystem mit Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (HT-PEFC), die bei einer Temperatur von 160 bis 180 Grad Celsius arbeiten, haben die Forscher unlängst erfolgreich mit unterschiedlichen Treibstoffsorten – darunter auch handelsüblicher Diesel und Kerosin – über 200 Betriebsstunden betrieben. In einem vorgeschalteten Reformer wurden die Treibstoffe dabei vorab in ihre gasförmigen Bestandteile zerlegt.

Energiepfade auf dem Prüfstand

Wie sich die künftige Energieversorgung wirtschaftlich sinnvoll und zugleich umweltfreundlich gestalten lässt, liegt nicht auf der Hand. In der Initiative "Energiesystem 2050" der Helmholtz Gemeinschaft erforschen Wissenschaftler am Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) gemeinsam mit Forschern anderer Helmholtz-Zentren unterschiedliche Energie- und Rohstoffpfade mit Wasserstoff.

Eingesetzt im Straßenverkehr und in der Industrie, könnten Technologien mit Wasserstoff einen wesentlichen Beitrag zum angestrebten Klimaschutz-Ziel leisten, den Ausstoß an Treibhausgasen bis 2050 um 80 Prozent zu senken.

In dem fünfjährigen Projekt wollen die Forscher die besten Strategien und Konzepte zum Aufbau einer neuen Wasserstoff-Versorgungsinfrastruktur identifizieren und daraus Handlungsempfehlungen für Wirtschaft und Politik ableiten.

Weitere Informationen

Internet-Dossier "Speicher und Wasserstoff"

Internet-Dossier "Brennstoffzellen"

Institut für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik

Ansprechpartner:

Dr. Bernd Emonts
Institut für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Tel. +49 2461 61-3525,
E-Mail: b.emonts@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Tobias Schlößer
Unternehmenskommunikation
Tel. +49 2461 61-4771
E-Mail: t.schloesser@fz-juelich.de

Tobias Schlößer | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht 22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin
22.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht 48V im Fokus!
21.05.2018 | Haus der Technik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics