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 verstärkt zu Schwankungen der Netzfrequenz. Um diese auszugleichen, wird Regelenergie eingesetzt. Besonders bei einem Überschuss an erneuerbarem Strom entsteht ungenutztes Potenzial: Elektrolyseure können diese Energie aufnehmen und in Wasserstoff umwandeln. Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Elektrolyseure lassen sich schnell in einem breiten Lastbereich regeln und sind daher besonders dazu geeignet negative Regelenergie für das Stromnetz bereitzustellen. Nichtsdestotrotz beeinflusst die Betriebsweise die Degradation und dadurch die Lebensdauer eines Elektrolysestacks signifikant. Hier setzt das Projekt HyInnoLyze 2 an.

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

Die 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 die iGas daran weitere Zellkomponenten wie den Zellrahmen durch industriell skalierbare Fertigungsverfahren herzustellen.

Das Ziel ist es PEM-Elektrolyseanlagen effizienter und langlebiger zu machen und für den Einsatz am Regelenergiemarkt zu befähigen.

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