Forschungsprojekt HyInnoLyze2

HyInnoLyze2 – Dynamik und Degradation von skalierten Systemen der nächsten Generation

Das Projekt HyInnoLyze2

Ein stabiles Stromnetz funktioniert nur dann zuverlässig, wenn Erzeugung und Verbrauch im Gleichgewicht sind. Durch den zunehmenden Einsatz erneuerbarer Energien wie Wind und Solar kommt es jedoch immer häufiger zu Schwankungen der Netzfrequenz. Um diese auszugleichen, wird Regelenergie eingesetzt. Besonders der Überschuss an erneuerbarem Strom birgt ein Potential, das bisher nur selten genutzt wird: Elektrolyseure können diese Energie aufnehmen und in Wasserstoff umwandeln. Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Elektrolyseure sind besonders geeignet, negative Regelleistung für das Stromnetz bereitzustellen, denn sie lassen sich schnell in einem weiten Lastbereich regeln. Die Betriebsweise beeinflusst jedoch die Degradation und dadurch die Lebensdauer eines Elektrolysestacks signifikant. Hier setzt das Projekt HyInnoLyze 2 an, dessen Ziel es ist, PEM-Elektrolyseanlagen effizienter und langlebiger zu machen und sie so für den langfristig wirtschaftlichen Einsatz am Regelleistungsmarkt zu optimieren.

Technologie

Damit Elektrolyseure überschüssige Energie optimal nutzen können, benötigen sie intelligente, prädiktive Regelkonzepte. Im Projekt HyInnoLyze2 entwickeln die Partner daher neue Betriebsführungsstrategien, die den dynamischen Energieeintrag vorhersagen und die Anlage entsprechend steuern. Neben der Betriebsführung konzentriert sich das Projekt auf die Weiterentwicklung zentraler Elektrolysekomponenten. Dazu gehören insbesondere die Untersuchung und Skalierung neuer Füge- und Beschichtungsverfahren für die Poröse Transportschicht (PTL). Dabei baut das Projekt auf den Erkenntnissen aus den Vorgängerprojekten HyInnoCells und HyInnoLyze auf.

Ziel

iGas energy verbindet die Entwicklungen der Projektpartner in der eigenen Elektrolyseanlage und dem dazugehörigen Stackdesign. Dabei gilt es, einerseits die von den Partnern entwickelten PTLs in das Zelldesign zu integrieren und die Betriebsführungsstrategien in die Anlagensteuerung zu integrieren. Gleichzeitig arbeitet iGas energy daran, weitere Zellkomponenten – beispielsweise den Zellrahmen – mittels industriell skalierbaren Fertigungsverfahren herzustellen.

Projektlaufzeit: 01.02.2025 – 31.01.2028

Förderkennzeichen: 03ZU2115AF

Kontakt: Karl-Heinz Lentz E-mail: kh.lentz@iGas-energy.de

Projektpartner:

Institute of Energy Technologies (IET) - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IET-4) Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) - RWTH Aachen
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT)
Bender GmbH Maschinenbau- u. Streckmetallfabrik
KAPKON GmbH
PVA Löt- und Werkstofftechnik GmbH