Noch vor wenigen Jahren war es unvorstellbar, dass auf der Heidekrautbahn einmal etwas anderes als die typischen Talent-Dieseltriebwagen unterwegs sein würden. Doch im Dezember 2024 fuhr tatsächlich der erste nagelneue Zug vom Typ Mireo Plus H, der seine Energie für den Elektro-Antrieb aus einer Wasserstoff-Brennstoffzelle bezieht, auf der Traditionsstrecke. Die Umstellung der Regionalbahn RB27 auf Wasserstoffzüge ist Teil eines größeren Projektes, das mit einer Vielzahl an Partnern umgesetzt wird. Kern des vom Bund und den Ländern Berlin und Brandenburg geförderten und wissenschaftlich begleiteten Pilot-Verbundprojektes ist der Aufbau einer regionalen, nachhaltigen Wasserstoffinfrastruktur – und damit die Umsetzung der gesamten Wertschöpfungskette: von der Produktion des grünen Wasserstoffs mit Hilfe von lokal erzeugtem Strom aus Wind- und Sonnenenergie bis zu dessen Verbrauch durch regional agierende Unternehmen, wie beispielsweise der Niederbarnimer Eisenbahn mit der Heidekrautbahn. Für die Projektkoordination sowie den Bau der Tankstelle sind die Kreiswerke Barnim verantwortlich. Das Wasserstoffwerk wird von Enertrag unweit der Bahnstrecke gebaut. Wissenschaftlich begleitet wird das Projekt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie der Brandenburgisch Technischen Universität Cottbus-Senftenberg. Nun, nach mehr als einem halben Jahr Zugbetrieb auf der Heidekrautbahn, können die Akteure auf eine erfolgreiche erste Projektumsetzung zurückblicken. Skeptiker hatten im Vorfeld mit ähnlichen Problemen wie bei anderen deutschen Wasserstoffprojekten im Regionalverkehr gerechnet. Doch beim Projekt Wasserstoffschiene Heidekrautbahn gab es nur zum Start Mitte Dezember kleinere Anlaufschwierigkeiten, die aber lediglich logistischer und nicht technischer Natur waren. Seitdem läuft der Betrieb mit den neuen Fahrzeugen stabil. Auftretende Herausforderungen wurden von den Verantwortlichen mit großem Engagement bewältigt. Mit der Überführung der errichteten Tankstelle in den Probebetrieb und dem Spatenstich zum Bau des Wasserstoffwerkes am 12. September 2025 konnten bzw. können noch weitere Meilensteine erreicht werden. Damit befindet sich das Projekt insgesamt auf einem guten Weg. Selbstverständlich interessiert sich auch die Brandenburger und Berliner Landespolitik, die dieses Projekt seit Langem begleitet und fördert, für den Zwischenstand dieses in Deutschland einzigartigen Forschungsprojekts. Am Mittwoch, dem 20. August, besuchten die Brandenburger Landesminister Detlef Tabbert (Infrastruktur und Landesplanung) und Robert Crumbach (Finanzen und Europa) sowie der Berliner Staatssekretär für Mobilität und Verkehr, Arne Herz, und der Geschäftsführer des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg, Christoph Heuing, das Betriebsgelände der Niederbarnimer Eisenbahn und die neue Wasserstofftankstelle in Basdorf (Gemeinde Wandlitz). Nach einer Zugfahrt ab Gesundbrunnen – natürlich mit einem Wasserstoffzug – gab es vor Ort die Gelegenheit, die Tankstelle zu besichtigen und sich mit den Beteiligten über das Projekt auszutauschen. Detlef Tabbert , Minister für Infrastruktur und Landesplanung des Landes Brandenburg: „Die Inbetriebnahme der Wasserstoffzüge und die neue Tankstelle auf der Heidekrautbahn sind ein wichtiger Meilenstein für eine klimafreundliche und innovative Mobilität in Brandenburg. Mit dieser Technologie gestalten wir den Verkehr nicht nur nachhaltiger, sondern stärken auch die regionale Wertschöpfung und machen uns unabhängiger von fossilen Energien. Unser Ziel ist klar: Brandenburg soll Vorreiterregion bei der emissionsfreien Mobilität werden – die Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ist ein wichtiger Schritt auf diesem Weg.“ Robert Crumbach , Minister der Finanzen und für Europa des Landes Brandenburg: „Wichtig für so ein Projekt ist es, dass der Kraftstoff, also der Wasserstoff, in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Hier wird mit der Zug-Tankstelle eine nächste Stufe erreicht. So ein Alltagstest kann auch zum Ergebnis kommen, dass zunächst nicht ausreichend grüner Wasserstoff zur Verfügung steht, dass auch aus konventionellem Strom erzeugter Wasserstoff notwendig ist. Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse dieses Projektes.“ Arne Herz , Staatssekretär für Mobilität und Verkehr in der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt in Berlin: „Ich freue mich, dass die Niederbarnimer Eisenbahn in der Region Vorreiter beim Umstieg auf moderne Antriebsformen im Schienenpersonennahverkehr auf nicht elektrifizierten Strecken ist. Mit dem Wasserstoffbetrieb erproben wir – neben den Elektro-Triebwagen mit Batteriespeicher – eine weitere Antriebsart und gewinnen Erkenntnisse, ob diese Technologie möglicherweise auch für andere Strecken geeignet sein könnte.“ Daniel Kurth , Landrat des Landkreises Barnim: „Die enge Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand zeigt, dass wir gemeinsam Großes bewegen können. Ich bin überzeugt, dass die Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ein Leuchtturmprojekt für die gesamte Region ist und weit über die Grenzen des Landkreises Barnim hinaus als Vorbild für eine nachhaltige Verkehrswende dienen wird. In diesem Sinne freue ich mich darauf, diesen Weg mit unseren Partnern weiterzugehen und die Zukunft der klimafreundlichen Mobilität aktiv mitzugestalten.“ Christoph Heuing , Geschäftsführer des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg (VBB): „Unser Ziel steht: Bis 2037 wollen wir im gesamten Verbundgebiet dieselfrei unterwegs sein. Das Wasserstoffprojekt der NEB auf der Heidekrautbahn bringt uns dem Ziel der Dekarbonisierung einen großen Schritt näher und leistet einen wichtigen Beitrag für den Klimaschutz in der Region.“ Christian Mehnert , Geschäftsführer der Kreiswerke Barnim, Projektkoordinator Wasserstoffschiene Heidekrautbahn: „Beim Aufbau einer funktionierenden Wasserstoffinfrastruktur sowie dem Einsatz von Wasserstoff handelt es sich um ein einzigartiges, wenn gleich auch herausforderndes Projekt. Dank dem Zusammenspiel aller Projektbeteiligten konnten in der Vergangenheit Hürden gemeistert und vor allem Fortschritte erzielt werden.“ Dr. Gunar Hering , Vorstandsvorsitzender, Enertrag SE: „Mit der Eröffnung der Wasserstofftankstelle ist ein weiterer wichtiger Meilenstein für die Heidekrautbahn erreicht. Ab 2026 werden wir sie mit grünem Wasserstoff aus unserem neuen Werk in Wensickendorf versorgen – und so eine vollständig regionale, klimafreundliche Wertschöpfungskette schließen.“ Gerhard Greiter , CEO für die Region Nordosteuropa bei Siemens Mobility: „Wir freuen uns, dass sich unsere Wasserstoffzüge Mireo Plus H auf der Heidekrautbahn im täglichen Betrieb bewähren und damit einen wichtigen Beitrag zum lokalen emissionsfreiem Regionalverkehr in Berlin-Brandenburg leisten. Mit einer Reichweite von bis zu 1.200 km, höherer Beschleunigung zur Fahrplanstabilisierung und einem Brennstoffzellensystem der neuesten Generation bietet der Wasserstoffzug eine zukunftsgerichtete, nachhaltige und leistungsstarke Alternative zu Dieseltriebzügen.“ Sebastian Achtermann , Geschäftsführer der Niederbarnimer Eisenbahn: „Das Projekt Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ist ein echter Gewinn für die Fahrgäste, die Regionen Barnim und Oberhavel und die Umwelt. Wir können stolz darauf sein, was wir mit unseren Projektpartnern Kreiswerke Barnim und Enertrag, sowie unserem Fahrzeuglieferanten Siemens Mobility geschafft haben – nämlich einen inzwischen sehr stabilen und zuverlässigen Betrieb auf die Beine zu stellen. Das ist herausragend und wegweisend – und in Deutschland derzeit einzigartig.“ Das Projekt „Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieben im Nahverkehr des Landkreises Barnim“ wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie mit rund 25 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr (BMV) gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Kreiswerke Barnim Justin Rudolph E-Mail: pressestelle@kreiswerke-barnim.de Niederbarnimer Eisenbahn Antje Voigt E-Mail: pressestelle@NEB.de ENERTRAG SE Michael Rassinger E-Mail: michael.rassinger@enertrag.com Bereits im Jahre 2017 veröffentlichten die Projektpartner einen ersten Entwurf für dieses ambitionierte Vorhaben. Mit der Förderung aus dem Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie erfolgte vier Jahre später der Startschuss und weitere drei Jahre später begann die Umsetzung. Der Einsatz von Zügen mit Wasserstoff-Antrieb auf der Heidekrautbahn ist Teil eines größeren Projekts, an dem mehrere Landkreise und Unternehmen beteiligt sind. Zum ersten Mal werden wasserstoffbetriebene Züge im Schienenverkehr in Brandenburg zum Einsatz kommen. Die dafür benötigte Infrastruktur wird speziell für dieses Projekt geschaffen. Damit wird der Wasserstoff nicht nur direkt vor Ort getankt und verbraucht, sondern auch in der Region umweltfreundlich aus lokaler Wind- und Sonnenenergie hergestellt. Das Vorhaben ist als Forschungsprojekt konzipiert, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie der Brandenburgisch Technischen Universität Cottbus-Senftenberg wissenschaftlich begleitet wird. Der Einsatz der Wasserstoffzüge auf der Heidekrautbahn entspricht einer CO 2 -Reduzierung um jährlich drei Millionen Kilogramm und einer Einsparung von 1,1 Millionen Litern Dieselkraftstoff.
Messungen der Verhältnisse stabiler Isotope in flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in der Atmosphäre liefern wichtige Informationen über die Quellen, die photochemische Geschichte, die Aufenthaltszeiten und die Bilanzen dieser Verbindungen. Bisherige Studien haben sich ausschließlich mit den Verhältnissen stabiler Kohlenstoffisotope in diesen Verbindungen beschäftigt. Die Untersuchung der Isotopenverhältnisse anderer Elemente kann dazu beitragen, atmosphärische Prozesse noch besser zu verstehen und zu quantifizieren. Am vielversprechendsten sind dabei die Verhältnisse der stabilen Wasserstoffisotope, weil auf Grund des im Vergleich zu Kohlenstoff höheren Masseverhältnisses deutlich ausgeprägter Isotopeneffekte zu erwarten sind. Wir beabsichtigen, die Verhältnisse stabiler Wasserstoff-Isotope in atmosphärischen VOC mit einem Gaschromatograph-Pyrolyse-Isotopenverhältnis-Massenspektrometer (GC-P-IRMS) zu messen. Dazu haben wir eine Methode entwickelt, die auf einer Modifikation der bisherigen Messungen stabiler Kohlenstoff-Isotope in atmosphärischen VOC beruht. Um die für diese Messungen notwendigen Nachweisgrenzen und Reproduzierbarkeiten zu gewährleisten, ist die Anreicherung der VOC aus einer großen Probenmenge (je nach Konzentration der VOC bis zu 200 L Luft) notwendig. Dazu wurde das vorhandene Probenaufbereitungssystem modifiziert. Die Methode ist inzwischen gut charakterisiert. Wir konnten zeigen, dass die Nachweisgrenzen ausreichen, um die in der Atmosphäre erwarteten Änderungen der Isotopenverhältnisse durch chemische und physikalische Prozesse nachweisen zu können. Erste Messungen von VOC aus der Umgebungsluft ergaben vielversprechende Ergebnisse. Es ist geplant, basierend auf den bisherigen Erfahrungen das Anreicherungssystem umzubauen, um eine bessere Reduzierung von Wasser und Kohlendioxid aus der Luftprobe zu erreichen sowie durch die Wahl neuer Adsorbentien die Anreicherung zu optimieren und das Spektrum der messbaren VOC zu erweitern. Parallel dazu werden fehlende kinetische Isotopeneffekte gemessen sowie Quellstudien durchgeführt. Anschließend sollen in einer einjährigen Studie Tages- und Jahresgänge ausgewählter VOC untersucht werden. Parallel dazu sollen bestehende Interpretationsmethoden und Anwendungsmöglichkeiten weiterentwickelt werden. Die vorgeschlagene Methode ist ein empfindliches Werkzeug, um die Quellen von VOC zu identifizieren, photochemische Prozesse sowie den Einfluss von Chemie und Transport auf ihre Verteilung zu untersuchen und ihre Aufenthaltszeiten in der Atmosphäre zu bestimmen. Unseres Wissens gibt es bisher keine Messungen der Verhältnisse stabiler Wasserstoff-Isotope in VOC in der Umgebungsluft. Diese Messungen werden weitere Bausteine zum Verständnis chemischer und physikalischer Prozesse in der Atmosphäre liefern.
Die Isotopenanalytik organischer Einzelstoffe eröffnet ungeahnte Möglichkeiten im Hinblick auf Herkunftsbestimmung von Stoffen und Identifikation von Abbauprozessen im Untergrund. Das hier beantragte Isotopenmassenspektrometer kann mit einem Gaschromatographen gekoppelt werden und damit für unser Labor in Ergänzung zu dem vorhandenen Gerät - welches mit der ä13C Analytik flüchtiger Verbindungen voll ausgelastet ist - die mehrdimensionale Isotopenanalytik (C, H, N, O) eröffnen. Primär jedoch soll das Delta V plus - IRMS mit einem Flüssigchromatographen (HPLC) über ein spezielles Interface (LC-Isolink) gekoppelt werden. Damit wird das ganze Polaritätsspektrum organischer Einzelsubstanzen einer online-Isotopenanalyse zugänglich. Insbesondere die Möglichkeit der online-Isotopenanalyse von polaren Analyten eröffnet ganz neue Möglichkeiten in den Bereichen Umweltforensik und Umweltchemie, da damit auch nicht GC-gängige Analyten erfasst werden können, was bisher nicht oder nur nach (für Isotopenmethoden oft problematischer) aufwändiger Derivatisierung möglich war.
Sea surface salinity (SSS) is the least constrained major variable of the past (paleo) ocean but is fundamental in controlling the density of seawater and thus large-scale ocean circulation. The hydrogen isotopic composition (δD) of non-exchangeable hydrogen of algal lipids, specifically alkenones, has been proposed as a promising new proxy for paleo SSS. The δD of surface seawater is correlated with SSS, and laboratory culture studies have shown the δD of algal growth water to be reflected in the δD of alkenones. However, a large-scale field study testing the validity of this proxy is still lacking. Here we present the δD of open-ocean Atlantic and Pacific surface waters and coincident δD of alkenones sampled by underway filtration. Two transects of approximately 100° latitude in the Atlantic Ocean and more than 50° latitude in the Western Pacific sample much of the range of open ocean salinities and seawater δD, and thus allow probing the relationship between δD of seawater and alkenones. Overall, the open ocean δD alkenone data correlate significantly with SSS, and also agree remarkably well with δD water vs δD alkenone regressions developed from culture studies. Subtle deviations from these regressions are discussed in the context of physiological factors as recorded in the carbon isotopic composition of alkenones. In a best-case scenario, the data presented here suggest that SSS variations as low as 1.2 can be reconstructed from alkenone δD.
Which salt formations are suitable for storing hydrogen or compressed air? In the InSpEE-DS research project, scientists developed requirements and criteria for the assessment of suitable sites even if their exploration is still at an early stage and there is little knowledge of the salinaries’ structures. Scientists at DEEP.KBB GmbH in Hanover, worked together with their project partners at BGR and the Leibniz University Hanover, Institute for Geotechnics, to develop the planning basis for the site selection and for the construction of storage caverns in flat layered salt and multiple or double saliniferous formations. Such caverns could store renewable energy in the form of hydrogen or compressed air. While the previous project InSpEE was limited to salt formations of great thickness in Northern Germany, salt horizons of different ages have now been examined all over Germany. To estimate the potential, depth contour maps of the top and the base as well as thickness maps of the respective stratigraphic units were developed. Due to the present INSPIRE geological data model, it was necessary, in contrast to the original dataset, to classify the boundary lines of the potential storage areas in the Zechstein base and thickness layers, whereby the classification of these lines was taken from the top Zechstein layer. Consequently, the boundary element Depth criterion 2000 m (Teufe-Kriterium 2000 m) corresponds on each level to the 2000 m depth of Top Zechstein. However, the boundary of national borders and the boundary of the data basis could not be implemented in the data model and are therefore not included in the dataset. Information on compressed air and hydrogen storage potential is given for the identified areas and for the individual federal states. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of InSpEE-DS (INSPIRE) is stored in 18 INSPIRE-compliant GML files: InSpEE_DS_GeologicUnit_Isopachs_Zechstein.gml contains the Zechstein isopachs. InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Top_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Basis_Zechstein.gml contain the isobaths of the top and basis of Zechstein. The three files InSpEE_DS_GeologicStructure_ThicknessMap_Zechstein, InSpEE_DS_GeologicStructure_Top_Zechstein and InSpEE_DS_GeologicStructure_Basis_Zechstein represent the faults of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Boundary_element_Potential_areas_Zechstein.gml contains the boundary elments of the potential areas at the top and the basis of Zechstein as well as of the Zechstein body. The three files InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_ThicknessMap_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Top_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Basis_Zechstein.gml represent the uncertainty areas of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Potentially_usable_storage_areas_Storage_potential_in_the_federal_states.gml comprises the areas with storage potential for renewable energy in the form of hydrogen and compressed air. The six files InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Malm.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Keuper.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Muschelkalk.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Roet.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Rotliegend.gml represent the salt distribution of the respective stratigraphic unit. InSpEE_DS_GeologicUnit_General_salt_distribution.gml represents the general salt distribution in Germany. This geographic information is product of a BMWi-funded research project "InSpEE-DS" running from the year 2015 to 2019. The acronym stands for "Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers".
Mit der angestrebten schrittweisen Kraftstofftransformation ('Fuel-Switch') von fossilem Erdgas zu klimaneutralen Gasen wie z.B. grünem Wasserstoff werden in Zukunft unterschiedliche Gasgemische im Gasnetz vorliegen. Im Rahmen des Projekts 'HydroFit' sollen Gasmotoren in KWK-Anlagen für diesen 'Fuel-Switch' ertüchtigt werden. Dabei werden neben zukünftigen Motoren, auch insbesondere Bestandsanlagen adressiert, die durch HydroFit leistungstechnisch optimiert werden. Um die Motoren in Zukunft nachhaltig, effizient und emissionsarm betreiben zu können, bedarf es geeigneter Anpassungen in Hard- und Software. Hierfür wird ein adaptives System entwickelt, das es ermöglicht, Gasmotoren unabhängig von der aktuellen Kraftstoffzusammensetzung im Versorgungsnetz zu betreiben. Das System kann dabei auf zeitlich sich ändernde Gaszusammensetzung reagieren, ohne dass Umbauten am Motor durchgeführt werden müssen. Dies ist insbesondere für die Übergangsphase der schrittweisen Einführung von der Wasserstoffbeimengung bis zur reinen Wasserstoffbereitstellung von Bedeutung. Zusätzlich wird HydroFit konstruktiv so gestaltet, dass bereits im Betrieb befindliche Anlagen wirtschaftlich ohne Änderungen am Grundmotor nachgerüstet werden können. Um die Funktionalität des Konzepts sicherzustellen, soll nach der Entwicklung eines Prototypsystems, dieses zunächst im Labor getestet werden. In einer weiteren Ausbaustufe erfolgt die Erprobung an einem Versuchsmotor im Feld. Mit dem vollständigen Umstieg auf Wasserstoff und andere klimaneutrale Kraftstoffe können Gasmotoren-BHKW nicht nur als Brückentechnologie in der Energiewende dienen, sondern auch langfristig für die Dekarbonisierung der Wärme- und Stromerzeugung sorgen. Mit dem in diesem Vorhaben geplanten adaptiven System bleiben sie dabei sehr flexibel und können im Gegensatz zu alternativen Technologien (wie z.B. der Brennstoffzelle) unabhängig von der Kraftstoffzusammensetzung, insbesondere der Reinheit des Wasserstoffs, betrieben werden.
Ziel des Konsortiums ist es im Verbundprojekt 'Wasserstoff in der Intralogistik (WI)' die Vorteile und Potenziale von Wasserstoff in der Intralogistik zu erforschen und voranzutreiben. Das Fundament des Forschungsantrags bildet der Aufbau der gesamten Kette von Erzeugung grünen Wasserstoffs bis hin zur Nutzung in der Intralogistik als ganzheitliche Pilotanlage. Im Teilprojekt 'Energieeffizienter Roboter mit Schnittstelle für Fahrerloses Transportsystem' wird die Firma Yaskawa für die Energieeffizienz und die Kommunikationsschnittstellen des Roboters, auch Manipulator genannt, verantwortlich sein. Solch ein Roboter, bzw. Manipulator, ist in der Intralogistik essentiell, damit Be- und Entladeprozesse automatisiert werden können. Für ein Autonomes fahrerloses Transportsystem (FTS) ist dies von großer Bedeutung, allerdings nicht für die derzeit verfügbaren Stationären Roboter. Damit ein Roboter auf ein FTS montiert werden kann, muss somit die Energieeffizienz dem Energiespeicher des FTS angepasst und kommunikationsschnittstellen für beide autonome Systeme entwickelt werden. Darüber hinaus wird die Sicherheit des neuen Systems evaluiert und zertifiziert.
Der zukünftig erhöhte Wasserstoffbedarf rückt den Transport über Pipelines in den Vordergrund. Durch lange Transportwege muss dieser regelmäßig auf seinen Ausgangsdruck verdichtet werden. Zur Komprimierung sind entsprechende Kompressoren notwendig, welche mit Koaleszenzfiltern ausgestattet werden müssen, um die Reinheit des Wasserstoffs beim Transport zu gewährleisten. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Realisierung einer neuartigen Technologie zur Fertigung von Koaleszenzfiltermedien, welche mittels Schaumauftragsverfahren hergestellt werden. Ein gezieltes Design der Filtermedien ermöglicht eine Verringerung des Druckverlustes und somit ein enormes CO2-Einsparpotential. Um das CO2-Einsparpotential unter realen Bedingungen zu ermitteln, wird für Testzwecke ein Wasserstoffteststand aufgebaut. Parallel zu den Experimenten werden numerische Untersuchungen, die zu einem auf klassischen CFD-Verfahren basieren, als auch auf Machine-Learning basierten Ansätzen beruhen. Durch geeignete Co-Simulationen können Modelle für unterschiedliche Skalen berechnet werden. Die validierten Modelle werden für die Optimierung komplexer Filterstrukturen eingesetzt und erlauben eine Effizienz-Steigerung der Filtermedien.
Ziele Die Zielstellung des Projekts im Rahmen der Technologieoffensive Wasserstoff ist es, die bestehende alkalische Elektrolyse (AEL) in die nächste Generation zu überführen. Die nächste Generation der AEL - AWEC++ - lässt sich durch 4 Punkte definieren. I. Stabilität bei erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen (180 Grad C, 35 bar), um höhere Stromdichten zu erreichen ( größer als 1000 mA cm 2). Dies führt zur Halbierung des CAPEX durch Steigerung der H2-Produktion bei konstanten Installationskosten. II. Ein Modernes Stack-Design, welches für hohe Leistungsklassen ( größer als 500 kW) skalierbar ist. Dessen Herzstück ist ein keramisches, plasmagespritztes MEA, sowie laminierte 3D-Gewebe-Elektroden und Laser- oder ECM-prozessierte Bipolarplatten. III. Dynamik in der Wasserstoff-Produktionsleistung, um den volatilen Erneuerbaren Energien ohne kostspielige Zwischenspeicher gerecht zu werden (500 ms). IV. Nachhaltige, automatisierungsfähige und skalierbare Herstellungs- und Prozessschritte, um größer als 150 GW an installierter Leistung langfristig umsetzen zu können. Stand der Wissenschaft und Technik In der alkalischen Elektrolyse wird Wasserstoff H2 an der Kathode und Sauerstoff O2 an der Anode aus Wasser erzeugt. Hydroxid-Ionen OH- wandern zwischen beiden durch ein Diaphragma in wässrigem Elektrolyt (35 % KOH). In der ursprünglichen Variante der alkalischen Elektrolyse (AEL) wurden an Metallplatten als Elektroden genutzt. In moderneren Verfahren sind sogenannte Zero-Gap-Anordnungen üblich, welche durch einen geringeren Elektrodenabstand ohmische Verluste verringern. Als Elektrodenmaterial werden aktuell überwiegend Nickellegierungen verwendet. Langjährige Erfahrung besitzt PACO im Bereich von Hoch- und Niedrigtemperatur-Brennstoffzellen. So entstanden abgestimmte Gewebe auf Nickel-Basis oder kostenoptimierte Spezialgewebe bei gleichbleibenden Eigenschaften in der Anwendung als 3D-Elektroden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 3771 |
| Kommune | 4 |
| Land | 235 |
| Wissenschaft | 38 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 288 |
| Daten und Messstellen | 26 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 3259 |
| Gesetzestext | 280 |
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| Text | 227 |
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| unbekannt | 125 |
| License | Count |
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| geschlossen | 607 |
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| Lebewesen und Lebensräume | 2078 |
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