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 bildete das Konzept, Batteriespeicher (Kurzzeitspeicher) mit Wasserstoffspeichern (Langzeitspeicher) zu kombinieren, um die dabei entstehende thermische Verlustleistung für die energetische Konditionierung – beispielsweise zur Beheizung von Gebäuden – nutzbar zu machen. Es ist vorgesehen, die entwickelten Systemmodelle mithilfe typischer Energieverbrauchsdaten hessischer KMU zu verifizieren. Ziel ist es, die optimale Dimensionierung künftiger Multienergiespeichersysteme zu ermitteln und die daraus resultierenden Einsparpotenziale zu quantifizieren.