Crashkurs Wasserstoffspeicher

Einführung in die Wasserstoffwirtschaft

• Rolle von Wasserstoff in der Energiewende – Erwartungen
  und Zweifel
• Anforderungen an Speicherungs- und Transporttechnologien
• Stand der Technik bei physikalischen und chemischen Speichern

Druckgasspeicherung

• Speicherbehälter von klein bis ganz groß
• Stand der Technik bei Wasserstoffkompressoren
• Sicherheitsaspekte bei Druckwasserstoff
• Untertagespeicherung von verdichtetem Wasserstoff in Poren- und Kavernenspeicherung zur saisonalen Energiespeicherung
• Technologische Grenzen der Druckgasspeicherung
• Infrastrukturbedarf in den nächsten Jahren

Flüssigspeicherung

• Verflüssigung von Wasserstoff unter Berücksichtigung der physikalischen und verfahrenstechnischen Aspekte
• Kryotechnik im Überblick
• Verluste durch sog. Boil-Off und wo sie besonders relevant sind
• Technische Anforderungen an Tanksysteme

Chemische Speicher I

• Überblick über verschiedene flüssige Träger
• Thermodynamik der Spaltung oder Reformierung zur Produktion von reinem Wasserstoff
• Ammoniak als gasförmiger Wasserspeicher

• Herausforderungen im Umgang mit Ammoniak
• Potential als Speicher im maritimen Umfeld
• Umrüstbarkeit bestehender Motoren oder Turbinen
• Ammoniak als wichtiger Grundstoff für Stickstoffdünger

• Methanol – wichtiger C1-Baustein in unserer chem. Industrie

• Grundstoff für nachhaltigen Ottokraftstoff- oder nachhaltiges Flugbenzin
• Direktnutzung in Motoren oder Brennstoffzellen

• Dimethylether

• Diesel-Additiv in der motorischen Verbrennung
• Hohe Speicherdichte über Dampf-Reformierung

• Ameisensäure – wichtiger Grundstoff der chem. Industrie

• Nachhaltige Herstellung von Ameisensäure

• Sicherheitsaspekte der verschiedenen Träger

Chemische Speicher II

• LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers)

• Thermodynamik der Hydrierung und Dehydrierung
• Konzepte zur Be- und Entladung des Trägers
• Ansätze zur Kommerzialisierung und der aktuelle Status (z. B. H₂Industries, Hydrogenious)

• Metallhydride

• Materialien, die besonders geeignet sind
• Temperatur-/Druckbedingungen von Metallhydriden

• Adsorptionsspeicher

• Klassische Adsorbentien wie Aktivkohle oder Molsiebe im Vergleich mit dem Stand der Technik
• Nutzung von Adsorptionsspeichern in der Erhöhung der Speicherdichte anderer Technologien
• Einsatz von Adsorptionsspeichern in der Herstellung von hochreinem Wasserstoff (Druckwechsel-Adsorption)

• Metall-organische Gerüstverbindungen (Metal-organic Frameworks)

• Aufbau und Funktionsweise von MOFs
• Einsatz in der Gasreinigung
• Möglichkeiten und Grenzen der Wasserstoffspeicherung in MOFs

Transport und Distribution

• Chancen der Verwendung des Erdgasnetzes

• Kompatibilität mit der bereits bestehenden Infrastruktur
• Erforderliche Umbaumaßnahmen an Rohrleitungen, Verdichtungs- und Übergabestationen
• Mischbetrieb des Erdgasnetzes
• Herausforderungen hinsichtlich Leckagen, Embrittlement, etc.

• Transport von Wasserstoff auf der Straße, Schiene & dem Schiff

• Technologievergleich hinsichtlich CGH₂ und LH₂
• Weiternutzung bestehender LNG-Infrastruktur – Evaluierung von Chancen und Herausforderungen

• Systemvergleich & Auswahlkriterien

• Mobilität
• Industrie
• Netzdienlichkeit
• saisonale Speicherung